叶绿体ATP合酶ε亚基缺失突变对毫秒延迟发光快相强度及叶绿体ATP合成能力的影响

叶绿体ATP合酶ε亚基缺失突变对毫秒延迟发光快相强度及叶绿体ATP合成能力的影响

一、叶绿体ATP合酶ε亚基缺失突变对叶绿体的毫秒延迟发光快相强度及其ATP合成能力的影响(论文文献综述)

魏一鸣[1](2021)在《玉米籽粒发育调控基因ZmNPF7.9和ZmAPP1的克隆与功能分析》文中认为玉米(Zea mays L.)是世界三大重要的粮食作物之一,也是饲料和工业原料的重要来源。而玉米籽粒发育又是产量和品质形成的重要基础,对玉米籽粒发育突变体的研究可以为玉米遗传改良提供理论参考。本研究中,我们从EMS诱变的B73突变体库中筛选了两个玉米籽粒发育突变体nrt1/ptr family 7.9(npf7.9)和a p-loop GTPase protein 1(app1),并通过图位克隆鉴定到相应的基因,分别命名为Zm NPF7.9和Zm APP1。通过分子生物学、生物化学和遗传学的手段深入解析了这两个基因的功能,主要结果如下:1.Zm NPF7.9基因的克隆与功能分析npf7.9突变体籽粒变小、粒重显着下降。重要的是,突变体植株生长与野生型除了株高略微降低,其它性状无明显差异。遗传分析表明该突变表型为受单个核基因控制的隐性性状。图位克隆结果表明在npf7.9-ref突变体中基因Zm00001d019294发生了单核苷酸突变(G到A),导致TGC(Cys/C)到TAC(Tyr/Y)密码子转变。同时我们检测了该基因在等位突变体npf7.9-1中的突变情况,发现在基因第四个外显子存在一个G→A的单碱基替换导致翻译提前终止。等位杂交测试进一步证实了Zm NPF7.9的突变是导致表型产生的原因。该基因编码一个NRT1/PTR Family(NPF)家族的硝酸盐转运蛋白,故命名为Zm NPF7.9。ZmNPF7.9基因在玉米胚乳传递细胞层中特异表达,透射电镜观察发现npf7.9突变体胚乳传递细胞发育迟缓,授粉后6天的传递细胞仍没有壁内突的结构,从而影响了玉米籽粒中贮藏物质的积累。利用异源表达爪蟾卵母细胞系统,对注射Zm NPF7.9-c RNA的卵母细胞进行功能分析发现,Zm NPF7.9是一个低亲和力、p H依赖的双向硝酸盐转运体。同时利用玉米原生质体表达Zm NPF7.9-e GFP融合蛋白,发现该蛋白定位于细胞质膜。以上结果表明,Zm NPF7.9在胚乳传递细胞层发挥功能,负责从母体组织向发育中的胚乳运输营养物质。通过检测野生型和npf7.9突变体成熟籽粒中的硝酸盐和淀粉含量发现,npf7.9突变体中硝酸盐及淀粉含量显着降低,这可能是导致npf7.9突变体粒重下降的原因。我们利用转录组学和代谢组学的方法深入解析了npf7.9突变体和野生型在基因表达和代谢水平方面的差异。结果发现在npf7.9突变体中多数与糖酵解/糖异生、碳固定、碳代谢和氨基酸生物合成途径相关的关键基因均显着下调。同时在突变体中脂类和氨基酸等代谢物也显着下调。以上结果表明,Zm NPF7.9通过调节营养物质的运输和代谢,在玉米籽粒发育和粒重中发挥了特定的作用,这可能为玉米遗传改良提供有用的基因资源。2.ZmAPP1基因的克隆与功能分析与野生型相比,app1突变体表现为籽粒变小、种皮皱缩、粒重显着下降的表型。组织学切片实验结果表明,app1突变体胚乳传递细胞层和糊粉层细胞结构分化异常,主要表现为胚乳传递细胞层结构呈不规则的立方体细胞形状,糊粉层细胞排列紊乱。app1突变体中央淀粉胚乳细胞发育迟缓,干物质积累减少。我们还发现app1突变体胚胎发育迟缓,其胚胎尽管可以分化出成熟胚的结构,但不能正常萌发。通过体外胚挽救实验,突变体的胚可以长出幼苗,但幼苗生长缓慢最终死亡。遗传分析表明,app1突变体的表型是受单个核基因控制的隐性性状。对籽粒性状进一步深入分析发现,app1突变体醇溶蛋白及淀粉含量降低、可溶性糖含量升高、碳氮比升高。这些结果表明突变体胚乳细胞发育缺陷导致营养物质积累失衡,从而产生了小籽粒的表型。图位克隆结果表明,基因Zm00001d047046的第一个外显子上发生了一个G→A的转变,该突变导致氨基酸由天冬氨酸转变为天冬酰胺。同时我们利用CRISPR技术获得了Zm APP1敲除的转基因株系并进行等位测验,进一步证实了Zm APP1蛋白的功能缺失导致了籽粒发育缺陷的表型。Zm APP1是一个组成型表达的基因,但在早期的籽粒表达较高,这说明Zm APP1在籽粒的早期发育过程中起关键作用。通过进化树及蛋白序列特征分析发现,Zm APP1含有一个保守GTP结合结构域,属于P-loop GTPase家族的一个成员。体外酶活实验进一步证实了Zm APP1具有GTP水解酶活性。同时利用玉米原生质体表达Zm APP1-e GFP融合蛋白发现APP1编码一个线粒体定位的GTPase。ZmAPP1与枯草芽孢杆菌的YIq F和人类中核糖体组装因子MTG1同源。定量检测发现app1突变体中编码线粒体核糖体蛋白的基因转录本积累,这暗示Zm APP1可能参与了线粒体核糖体的组装。同时我们发现编码电子传递链复合体组分的线粒体基因在app1突变体中转录水平提高。通过进一步检测野生型和app1突变体中线粒体蛋白的表达水平,发现突变体中线粒体蛋白水平存在不同程度地变化。这说明Zm APP1蛋白的突变影响了线粒体内的蛋白稳态平衡。另外我们发现app1突变体中线粒体超级复合体I+III2的丰度及活性均降低,突变体线粒体结构明显受损,没有明显的嵴结构,线粒体内多空腔,导致胚乳中活性氧过量积累,从而促使胚乳细胞程序化死亡提前,这表明Zm APP1通过维持线粒体的结构和功能影响籽粒发育。

黄鑫浩[2](2021)在《苦楝光合作用对Zn胁迫的响应和适应机制研究》文中研究表明锌(Zn)是植物生长发育必须的微量营养元素,具有调节光合作用、参与叶绿素合成等重要功能。光合作用是植物获取物质和能量的基础,对重金属胁迫反应敏感,过量的Zn不但对植物产生毒害,而且抑制植物的光合作用,破坏生理过程,阻碍植物的生长和发育。木本植物以生物量大、生长周期长,兼具主导植被恢复的功能,近年来在植物修复技术中引起极大的关注并得到大量的应用。在重金属Zn污染土壤中生长的木本植物,其光合作用过程是如何响应Zn胁迫,以及对Zn胁迫的适应机理仍不清楚。为此,本文以亚热带常见的生态适应性强的乡土树种苦楝(Melia azedarach)为研究对象,采用盆栽试验,从光合电子流传递途径、光系统活性及其相关基因的表达模式,研究了 Zn胁迫下苦楝叶片光合过程的响应,分析了 Zn胁迫下苦楝叶片光合响应机理;并进一步从热耗散、环式电子等光保护途径以及抗氧化水平等多角度阐明光合作用对Zn胁迫的适应机制。本研究期望从光合作用角度揭示重金属胁迫下树木生长的适应性,同时为重金属污染修复木本植物的应用提供理论依据。本研究的主要结果如下:(1)Zn胁迫的第30天,苦楝的生长和叶绿素含量与对照相比差异性不显着;随着胁迫时间的增加,在Zn胁迫的第60天受到显着影响且下降趋势显着。苦楝的生长和叶绿素含量均与Zn在苦楝体内的吸收积累呈显着负相关关系。从Zn在苦楝叶片亚细胞组分的分布可以看出,在Zn胁迫的第30天,Zn被区隔化于细胞壁组分(F1)和可溶性组分(F4)中;在Zn胁迫的第60天,大量的Zn从F1进入到叶绿体组分(F2),对苦楝的叶绿素a、b和类胡萝卜素的含量造成显着影响。(2)苦楝气体交换参数在Zn胁迫的第30天并未受到显着影响,而在长期Zn胁迫处理后变化趋势显着。在Zn胁迫的第60天,3个不同Zn处理水平下的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、气孔限制(Ls)和羧化效率(CE)与对照相比分别下降了 16.62-57.78%、41.67-67.21%、14.46-36.71%和 22.78-59.52%,但胞间二氧化碳浓度(Ci)较对照而言上升了 15.92-26.83%,说明气孔和非气孔限制是导致Zn胁迫下苦楝叶片光合速率降低的主要原因。气孔导度限制(SL)、叶肉导度显着(MCL)和生化限制(BL)是三个限制净光合速率的因子。3个因子随着Zn处理浓度和时间的不同而发生变化,在Zn胁迫下第30天,苦楝光合作用受SL、MCL和BL的限制均较小,但在Zn胁迫的第60天,在L1和L2浓度下,SL是主要的限制净光合速率的因子,而在L3浓度时,BL成为限制光合速率的主要因素。(3)Zn胁迫对苦楝造成了光损伤。虽然在Zn胁迫的第30天,苦楝叶片光系统Ⅰ和Ⅱ电子传递速率(ETR Ⅰ和Ⅱ)、光化学效率(Fv/F m)和光化学猝灭(qP)在L3处理与对照相比显着下降,但PS Ⅰ和PS Ⅱ光化学活性与对照相比差异不显着,表明此时光合机构未受明显影响;在Zn胁迫的第60天,苦楝叶片的光系统性能、电子传递速率、光能分配、PSⅠ和PS Ⅱ的能量平衡均受到显着的抑制。类囊体膜上的相关功能蛋白和基因表达的结果显示,Zn胁迫下第30天,膜蛋白D1、D2、PsbO、Lhcb1、PsaA和ATP-β和相关编码基因PsbA、PsbD、PsbO、Lhcb-1、PAsaA和TP-β的表达与对照相比受Zn胁迫的影响不显着;而第60天表达量显着下降。以上结果表明Zn显着作用于苦楝的PS Ⅱ和PS Ⅰ反应中心,且PSⅠ受Zn影响更大,使得光合电子传递受阻,光能分配失衡,最终表现光合作用受到抑制。(4)Zn胁迫下第30天,苦楝叶片ROS中仅仅只有H2O2含量与对照相比显着升高,但膜脂过氧化程度与对照相比差异不显着,表明此时的H2O2可能作为信号传导分子对苦楝的生理功能进行适应性调控;但随胁迫时间的增加,苦楝叶片中出现“ROS爆发”,同时MDA含量也显着升高,此时ROS可作为主要毒性分子使光系统产生氧化损伤。研究发现Zn胁迫下超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性显着高于对照,表明苦楝通过上调抗氧化系统来耐受Zn引起的氧化胁迫。而在高浓度Zn胁迫下SOD和GR酶的活性下降,但POD、CAT、GR活性依然持续上升,说明高浓度Zn胁迫下苦楝抗氧化酶系统并没有因胁迫而完全被破坏,只是受到了一定程度的抑制,抗氧化系统依然可以清除部分ROS。(5)Zn胁迫下苦楝光化学活性下降造成光能的过剩,为防止电子传递链被过度还原,增加了热耗散(NPQ)和环式电子传递(CEF),虽然在第60天高浓度Zn胁迫下,NPQ和CEF的产生有所下降,出现了光损伤,但是较高的NPQ和CEF有利于维持Zn胁迫下的光合作用,是苦楝叶片光合机构适应Zn胁迫的重要光破坏防御机制。(6)Zn胁迫使苦楝的热耗散、环式电子和抗氧化系统被诱导激发,以保护苦楝的光合作用过程,以减轻其受损害的程度,提高对Zn胁迫的适应性。结构方程模型拟合显示,热耗散和环式电子对PS Ⅱ光化学活性和功能的保护效应高于抗氧化系统;环式电子最有助于保护PS Ⅰ光化学活性和功能;抗氧化系统对PS Ⅱ光化学活性和光合速率和碳同化的保护效应高于对PSⅠ光化学活性的保护。另外,以上结果也表明,Zn胁迫下苦楝光合作用虽受到影响,但苦楝仍可作为Zn污染土壤理想修复树种使用。

任姣姣[3](2019)在《探究玉米ZmNdhl1基因过表达水稻的耐盐性及光合特性》文中研究表明围绕光系统Ⅰ的循环电子传递(CET-PSI)是植物适应非生物胁迫的一个重要的自我保护机制。前人研究发现,叶绿体类囊体膜上的NAD(P)H脱氢酶(NDH)表达变化是造成C4植物和C3植物CET强弱差异的主要因素。那么在C4植物中NDH复合体介导的CET是否能够提高C3植物在盐胁迫下的光合活性以及它是如何提高的?目前尚不知晓。本实验室前期基于生物信息学方法以拟南芥的17个NDH复合体核编码的亚基蛋白结构域为查询序列,共鉴定出27个玉米NDH基因;对鉴定出的基因家族进行正选择作用检测和系统发育分析发现,玉米NdhL和PnsB2两个基因家族经历了正选择作用,且在C4作物玉米或高粱中有两个拷贝,在C3作物水稻中单拷贝,推测其是造成C4和C3作物中NDH介导的CET能力差异的原因;对这两个基因家族的四个基因进行实时荧光定量分析发现,ZmNdhl1基因表达量最高。本研究将C4作物玉米的ZmNdhl1基因在C3作物水稻中过表达,研究ZmNdhl1基因过表达水稻植株的耐盐性及其可能的内在光合作用机制,主要结果如下:1.转基因水稻过表达株系的获得及其耐盐性分析。DNA水平鉴定结果显示转基因水稻株系OX-1和OX-2都为阳性株,qRT-PCR和Western-Blotting结果表明OX-1和OX-2在RNA水平和蛋白水平均过表达;对转基因家系进行表型鉴定,发现OX-1、OX-2相对Vector更加耐盐且在苗期干物质的积累更多。2.转基因水稻的光合特性。对过表达株系OX-1、OX-2和Vector的光合电子传递链进行测定,结果分析表明ZmNdhl1基因的过表达提高了水稻的循环电子传递的能力,诱导了水稻在盐胁迫下的循环电子活性,使得光合电子传递链PSⅡ的供体侧、PSⅡ与PSI之间以及PSI受体侧的电子传递受损程度变轻,从而降低了盐胁迫对植株的伤害,提高了植物的光合特性。3.转基因水稻的转录组分析。RNA-seq数据分析发现盐处理前后Vector与两个过表达株系OX-1、OX-2重合的差异表达基因共有4个,OX-1和OX-2中特有的差异表达基因有26个,其中有4个基因的功能未知,7个上调的差异表达基因,15个下调的差异表达基因,上调的差异表达基因大多都响应逆境。KEGG分析结果显示差异表达基因主要富集在氨基糖和核苷酸糖代谢路径中。

曾悦琛[4](2017)在《利用叶肉细胞原生质体探究ATP合酶α和β亚基的互作》文中进行了进一步梳理ATP合酶是生物体中能量合成的关键酶,是世界上迄今为止发现的最小的分子马达,广泛存在于线粒体、叶绿体以及光合细菌中,它的主要作用是在跨膜质子动力势下催化合成ATP。该酶由F1和F0两部分构成,其中F1由5种多肽组成α3β3γδε复合体。α和β亚基交替排列,状如桔瓣,这两个蛋白在空间上的相互作用,影响ATP的产生。为了揭示ATP合酶α和β亚基三个结构域之间的相互作用,本研究以模式植物拟南芥为实验材料,利用双分子荧光互补技术,对α和β亚基不同结构域之间的相互作用情况进行分析,结果表明:ATP合酶α亚基的第三个结构域,即C端结构域能与β亚基相互作用,而β亚基的第三个结构域,即C端结构域能与α亚基相互作用。

卢瑛[5](2014)在《拟南芥VKOR蛋白在叶绿体光系统组装、信号转导及氧化还原调控中的功能分析》文中研究表明植物叶绿体中的氧化还原调控在生长发育、基因表达调控、细胞信号转导和抗逆等生命活动中起非常重要的作用。巯基/二硫键的可逆转换作为一种典型的氧化还原反应,是叶绿体内一种非常重要的氧化还原调控手段。巯基/二硫键的可逆转换是由巯基氧化还原酶参与的酶催化反应。叶绿体中催化二硫键还原的酶类及性质已经有深入研究,而催化巯基氧化的酶类仍有待鉴定。对叶绿体中催化巯基氧化的酶类的鉴定及功能分析,有助于全面系统的理解叶绿体内巯基/二硫键的可逆氧化还原调控机理及其在叶绿体蛋白的转运及氧化折叠、类囊体复合体的组装和修复以及信号转导等生命活动中起的作用。最近在植物中发现了一种新的氧化还原酶—维生素K环氧化物还原酶(Vitamin K epoxide reductase, VKOR),重组表达的拟南芥VKOR (AtVKOR)能够催化原核细胞蛋白质二硫键的形成,但VKOR基因在植物体内的功能尚不明确。本研究以筛选得到的拟南芥VKOR基因缺失突变体的纯合体、突变体补偿型和野生型植株为材料,利用双向电泳、Western blot、酵母双杂交、qRT-PCR等技术手段揭示了VKOR蛋白在光合作用、信号转导及蛋白氧化还原等方面的调控作用。主要研究结果如下:(1)AtVKOR对植株生长发育起重要作用。本研究筛选得到两种AtVKOR基因缺失突变体株系的纯合体植株,突变体植株均表现出生长缓慢、叶片小和开花延迟等特征,说明AtVKOR基因对植株的生长发育非常重要。将AtVKOR基因转化野生型获得转基因植株,与突变体杂交获得补偿型植株。突变体补偿型植株恢复正常生长且检测发现AtVKOR基因表达水平与野生型接近,说明突变体的表型是由AtVKOR这一个基因表达缺失引起的。(2)AtVKOR定位于类囊体膜。GFP(绿色荧光蛋白)示踪方法证实AtVKOR定位于叶绿体中,本研究进一步提取完整的叶绿体、基质和类囊体,以叶绿体基质蛋白Rubisco活化酶和类囊体膜蛋白D1作为参照,通过Western blot证实AtVKOR是类囊体膜蛋白,其功能区面向类囊体腔,这对于研究该蛋白的功能及交互蛋白奠定了基础。(3)蛋白质组学分析表明AtVKOR缺失影响众多蛋白的表达量。为探究AtVKOR的缺失对植株生长发育的影响,本研究首先对突变体和野生型植株的蛋白质组进行了分析比较,发现突变体中RuBP羧化酶亚基等11个蛋白表达量上调,而光系统Ⅱ(PSⅡ)组分及多种活性氧(ROS)清除酶等12个蛋白表达量明显下调。qRT-PCR进一步分析发现,PSⅡ组分PsbP11的基因转录水平降低了约50%,参与ROS清除的酶APX1、CAT2和DHAR1的基因转录水平降低了约20%。结果暗示AtVKOR可能影响PSII的功能及参与ROS的代谢调控。(4) AtVKOR缺失后严重影响植株的光合效率并导致PSII核心D1蛋白加速降解。由于AtVKOR影响PsbP1的表达,本研究检测了PSII活性,发现突变体的叶绿素荧光参数Fv/Fm和ΦDPSⅡ与野生型和补偿型植株相比均显着降低,Western blot检测发现PSII核心D1蛋白含量显着减少,RT-PCR和Northern bolt证实编码D1蛋白的PsbA基因表达并不受抑制,推测AtVKOR缺失加速D1蛋白的降解。类囊体膜组分分析也发现突变体的PSII二聚体和超级复合体的含量明显减少,说明AtVKOR缺失以后PSII复合体的组装受到严重影响,导致活性下降。(5) AtVKOR参与胁迫条件下ROS的代谢及脱落酸(ABA)信号的转导。强光、盐、干旱和ABA处理后,突变体ROS的含量显着高于野生型和转基因植株的含量,说明AtVKOR参与胁迫条件下ROS的代谢,野生型和补偿型植株的AnnAt1蛋白具有ROS清除功能且AnnAt1基因受盐、干旱胁迫和ABA的诱导表达显着上调,胁迫处理后突变体AnnAt1基因的表达水平变化不明显,而ABA处理后AnnAt1基因表达显着升高。另外一个ABA响应标志基因RD29B的转录水平变化趋势与AnnAt1的一致,证实AtVKOR参与胁迫条件下ABA信号的转导。(6) AtVKOR互作蛋白的筛选鉴定。AtVKOR的拓扑学结构已经证实具有催化二硫键形成的结构域面向类囊体腔一侧,可能催化腔内蛋白质二硫键的形成。本研究选择22个可能形成二硫键的腔内蛋白作为AtVKOR的候选靶蛋白,克隆候选靶蛋白基因到AD载体,克隆AtVKOR基因到BD载体作为诱饵,通过酵母双杂交鉴定出8个蛋白与AtVKOR互作。将部分蛋白原核表达并纯化,体外实验证实AtVKOR能够与部分类囊体腔蛋白结合发生互作,推测AtVKOR能够调控部分类囊体腔蛋白的氧化还原状态。综上,通过对拟南芥VKOR蛋白功能的分析,为叶绿体氧化还原调控在植物生长发育及逆境胁迫响应中的调控机理的研究提供了新的理论依据。

张超[6](2012)在《转HBsAg基因樱桃番茄突变体叶绿体差异蛋白研究》文中研究说明在对转HBsAg基因樱桃番茄(Lycopersicum esculentum var. cerasifarm)突变体(N244)的前期研究中发现,与对照植株(CK)相比,N244表现出一系列明显形态学差异,特别是叶片肥厚、呈深绿色。进一步研究发现N244的叶绿素含量、叶绿体数目及叶绿体超微结构等与植物光合作用密切相关的指标均发生明显变化。本研究以N244为实验材料,首先对其光合特性进行研究,然后应用双向电泳技术对其叶绿体蛋白进行分离,结合光合结果对其差异蛋白进行研究及功能分析,主要实验结果如下:1.N244光照补偿点为11.18μmolm-2S-1,光饱和点为1690.64μmolm-2S-1,净光合速率为19.23μmolCO2m-2s-1,表观量子率为0.0528,暗呼吸速率为1.1371μmolCO2m-2s-1,CK光照补偿点为14.70μmolm-2s-1,光饱和点为657.20μmolm-2s-1,净光合速率为10.14μmolCO2m-2s-1,表观量子率为0.0725,暗呼吸速率为1.1324μCO2m-2s-1,N244的光饱和点及最大净光合速率明显大于对照CK;2.对转HBsAg突变体叶绿体进行差异蛋白质组学分析,以差速离心法结合蔗糖密度梯度离心法,分离完整的樱桃番茄叶绿体,应用TCA-丙酮沉淀法提取蛋白质,以pH4-7,18cm线性IPG胶条,12.5%SDS-PAGE对转HBsAg突变体及对照进行双向电泳分离,获得了重复性良好的双向电泳图谱;3.经GE Healthcare Image Master2D Platinum6.0软件分析,可识别大约180个清晰蛋白点,对表达差异两倍以上的蛋白点进行MALDI-TOF肽指纹图谱分析,在NCBInr数据库中结合Mascot软件进行搜索,结合双向电泳的实际结果(等电点、分子量)及数据库查询结果进行分析,这些蛋白为ATP synthase F1subunit1、chlorophyll A/B binding protein. Polyphenol oxidase F、ATP synthase beta subunit. ATP synthase CF1beta chain、 catalase isozyme1及部分假设蛋白,对鉴定蛋白进行分类及功能分析。

田婧[7](2012)在《外源亚精胺缓解黄瓜幼苗高温胁迫伤害的生理调节机制和蛋白质组学研究》文中提出高温胁迫对农业生产的威胁是一个全球性的热点问题,严重影响着作物的生育和产量。黄瓜(Cucumis sativus L.)是世界性的重要蔬菜作物,也是我国设施栽培的主要蔬菜种类之一。然而,在我国大部分地区的保护设施中,正午40℃以上的高温经常出现,高温热害已经成为黄瓜夏秋露地与保护地栽培的主要限制因子。多胺(Polyamines, PAs)是生物代谢过程中产生的一类具有生物活性的低分子量脂肪族含氮碱,广泛作用于植物生长、形态建成、衰老和对逆境胁迫的响应。多胺的种类主要包括二胺类的腐胺(Putrescine, Put)、三胺类的亚精胺(Spermidine, Spd)和四胺类的精胺(Spermine, Spm)。近年来,通过使用外源多胺类物质来调节和介导植物各种胁迫耐性的研究越来越多。然而,关于多胺调节蔬菜作物高温胁迫的生理研究比较少见,尤其是蛋白质组学方面的研究尚为空白。本研究以黄瓜品种‘津春4号’为试材,在人工气候箱内,采用营养钵内石英砂浇灌营养液栽培的方式,通过叶面喷施外源1mM Spd,测定了高温胁迫(42℃/32℃)下黄瓜植株生长、光合与荧光特性、叶绿体超微结构、膜脂过氧化程度、活性氧清除酶活性和同工酶表达、抗坏血酸-谷胱甘肽循环、氮素吸收代谢等方面的变化,研究了黄瓜叶片可溶性蛋白变化和蛋白质组功能、mRNA转录水平的变化,探讨了外源Spd提高黄瓜植株耐热性的生理和分子生物学机制。主要研究结果如下:1.外源Spd对高温胁迫下黄瓜幼苗生长和内源多胺含量的影响:高温胁迫下,黄瓜幼苗生长受到明显抑制,株高、茎粗、地上部干鲜重、地下部干鲜重及主要功能叶的叶面积均显着降低,外源Spd处理可明显缓解高温胁迫对黄瓜幼苗生长的抑制,提高植株生物量的积累。高温胁迫下,黄瓜幼苗叶片中游离态、结合态和束缚态Put含量显着降低,而游离态、结合态和束缚态Spd和Spm含量显着升高。从多胺种类上来看,黄瓜幼苗体内三种形态Put均向Spd和Spm的转化可能是黄瓜幼苗(至少是该品种)对高温胁迫的一种适应性反应。喷施外源Spd处理促进叶片中Put和Spd含量的升高,而Spm含量略有下降,由于Put是Spd的上游产物而Spm是Spd的下游产物,外源Spd的作用即趋向于维持高水平的内源Spd含量。2.外源Spd保护高温胁迫下黄瓜幼苗的光合能力:与常温对照相比,高温胁迫下叶绿素含量和净光合速率显着下降,气孔导度和蒸腾速率升高,PS Ⅱ潜在最大光化学效率及实际光化学效率亦明显下降;高温胁迫下施用外源Spd有助于提高叶片光合色素的含量,维持较高的净光合速率及PS Ⅱ光化学效率。单纯高温胁迫下,叶绿体内淀粉粒膨大并大量积累、基粒片层受到挤压且数目相对减少,嗜锇体大量出现;高温胁迫下喷施外源Spd,叶绿体超微结构几乎未受到影响。Spd对叶绿体结构与功能的维持和保护,可能是其改善黄瓜幼苗在高温胁迫下光合能力的主要原因,由此而增强植株对高温逆境的适应性。外源Spd可有效抑制高温胁迫下淀粉的水解,使糖分趋于向合成方向,积累更多的干物质。3.外源Spd增强高温胁迫下黄瓜幼苗的抗氧化能力:高温胁迫下,黄瓜幼苗叶片膜脂过氧化程度显着加剧,表现为叶片相对电导率、MDA含量及脂氧合酶(LOX)活性以及ROS水平(包括O2和H202含量)均显着上升;而外源Spd处理可明显抑制高温胁迫下幼苗叶片的膜脂过氧化损伤,降低ROS水平,减少电解质渗漏和MDA积累。高温胁迫下,SOD活性大幅下降,POD和APX活性先升高后降低,CAT活性先降低后升高,这些酶的同工酶也发生明显的变化;外源Spd显着增强了高温胁迫下SOD活性,POD、CAT和APX活性也有不同程度的提高,除对POD同工酶影响较小外,外源Spd明显促进了其他保护酶同工酶的表达。AsA-GSH循环中,高温胁迫诱导MDAR.DHAR和GR活性升高,还原型抗氧化剂AsA和GSH含量上升且氧化还原比例发生变化;外源Spd处理进一步提高MDAR.DHAR和GR活性,在促进还原型抗氧化剂AsA和GSH绝对含量升高的同时,还提高了还原型抗氧化剂所占比例(AsA/DHA、GSH/GSSG)。黄瓜幼苗在高温胁迫下启动自身的抗氧化系统以抵御高温造成的氧化伤害,但随着胁迫时间的延长,这种抵御逐渐减弱,而外源Spd能显着降低高温胁迫造成的膜脂过氧化伤害,提高抗氧化酶活性并增强同工酶表达,活化AsA-GSH循环,促进了黄瓜幼苗整体抗氧化能力的提高。4.外源Spd对高温胁迫下黄瓜幼苗氮素和其他代谢的影响:高温胁迫下,幼苗根系中N03--N含量升高但随胁迫处理时间的延长向地上部运输受阻,根系中硝酸还原酶(NR)钝化,叶片中NR活性升高,根系和叶片中NH4+-N含量大幅上升;外源Spd能有效调节高温胁迫下氮素代谢的平衡,促硝抑铵,提高NR活性。脯氨酸是一种重要的含氮化合物,逆境条件下较高的脯氨酸水平可增强植株的渗透调节能力,有助于维持植株体内的水分平衡。高温胁迫下,黄瓜幼苗叶片内脯氨酸含量升高,外源Spd进一步促进其含量的升高,从而为黄瓜幼苗在高温胁迫下生长发育提供额外的渗透调节能力。高温胁迫下,质膜蛋白含量降低而液泡膜蛋白含量升高,质子泵活性略有升高;外源Spd可进一步提高高温胁迫下黄瓜幼苗叶片质膜和液泡膜H+-ATPase,而液泡膜H+-PPase活性略有下降。外源Spd促进H+-ATPase的活性,从而稳定膜结构,建立跨膜质子推动力△pH,促进ATP的产生和维持细胞质酸碱平衡,缓解了高温胁迫对黄瓜幼苗生长的抑制。5.外源Spdd对高温胁迫下黄瓜幼苗叶片蛋白质组和基因表达的影响:高温胁迫初时,幼苗叶片可溶性蛋白含量升高,随胁迫时间延长至5d后,叶片可溶性蛋白含量开始下降,外源Spd可显着提高叶片可溶性蛋白的含量。利用双向电泳(2-DE)和质谱分析(LC-ESI-MS/MS)的技术,比较常温对照和高温胁迫及外源Spd处理的幼苗叶片2-DE图谱,共发现62个差异表达蛋白点,其中有60个蛋白点成功得以MS鉴定。经功能分类后显示,25个蛋白点与光合作用有关,16个蛋白点涉及能量与物质代谢,6个蛋白点为分子伴侣,6个蛋白点与胁迫防御有关,7个蛋白点与蛋白质或核酸的生物合成相关,另有2个蛋白点因MS鉴定得分较低或EST功能尚不明确而被归为功能未知蛋白。主要差异蛋白有Rubisco大/小亚基、Rubisco活化酶(RCA)、转酮醇酶(TK)、磷酸核酮糖激酶(PRK)、热激蛋白70(HSP7)、分子伴侣60(CPN60)、Cu/Zn-SOD、类胡萝卜素相关蛋白、蛋白翻译延长因子(EF-Ts和EF-G)等。高温胁迫对光合作用、能量和物质代谢相关蛋白的影响最为明显,而外源Spd处理在蛋白质水平上表现出积极的保护作用,尤其是显着提高了部分高温下调蛋白(如Rubisco大/小亚基和Cu/Zn-SOD)的表达。光合相关基因(RbcL、RbcS、RCA、OEC23和OEC33等)、抗氧化相关基因(SOD、POD和Car等)和分子伴侣(Hsp70、Cpn60和Hsp20)都在nRNA水平对高温胁迫做出明显反应;外源Spd处理对部分基因的表达表现出明显的调控作用。除PRK、CPN60和sHSP外,大多数重要的功能蛋白受高温影响和受外源Spd诱导的mRNA转录特性与蛋白积累特性相一致。

束胜[8](2012)在《外源腐胺缓解黄瓜幼苗盐胁迫伤害的光合作用机理》文中进行了进一步梳理土壤盐渍化对农业生产的威胁是一个世界性的热点问题,也是影响全球生态环境的重要因素之一。近年来,随着设施园艺面积的不断扩大,我国已成为设施园艺大国。然而,由于不科学的施肥和灌溉,加之保护设施的特殊环境,导致设施土壤次生盐渍化日益严重,制约了我国设施园艺健康和可持续的发展。黄瓜(Cucumis sativus L.)是我国设施栽培面积最广的蔬菜作物之一,其根系对盐渍环境非常敏感,当土壤发生盐害时,黄瓜植株光化学效率明显降低,生长发育会受到显着抑制,严重影响了黄瓜的产量和品质。多胺(Polyamines,PAs)作为一种新型的植物生长调节物质,是生物体代谢过程中产生的一类具有强烈生物活性的低分子量脂肪族含氮碱。多胺在逆境胁迫中不仅作为一种直接的胁迫保护物质,而且作为一种信号分子间接地参与信号转导,有利于植物逆境胁迫抗性机制的构建。目前,国内外关于多胺可提高逆境胁迫下植物光合作用能力的观点已得到了普遍认可。然而,关于多胺缓解盐胁迫下植株光化学效率下降的机制至今仍缺乏深入研究。本文以盐敏感的黄瓜品种‘津优4号’为试材,采用营养液栽培,通过叶面喷施腐胺(putrecine,Put),研究了外源Put对盐胁迫下(75mmol·L-1NaCl)黄瓜叶片光合器官结构和功能的影响,从光合作用、叶绿体超微结构、类囊体膜脂肪酸组分、类囊体膜蛋白质组等方面,探讨外源Put调控盐胁迫下黄瓜幼苗光合器官结构和功能适应性变化的作用机制。主要结果如下:1.叶面喷施5~15mmol·L-1Put均能缓解盐胁迫对黄瓜植株光化学效率造成的抑制,其中以8mmol·L-1Put缓解效果最好,显着提高幼苗光合色素含量,促进盐胁迫下黄瓜幼苗的生长。2.盐胁迫下,叶面喷施8mmol·L-1Put显着提高黄瓜幼苗叶片最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ实际光化学效率(ΦPSH)和保护性热耗散(ΦNPQ)能力,降低非调节性热耗散(ΦNO),并且Put显着增强光耐受能力和电子传递能力,降低光损伤程度。说明外源Put通过增强盐胁迫下黄瓜幼苗叶片热耗散能力,减轻不可逆光抑制,进而缓解盐胁迫对黄瓜幼苗光化学效率的抑制。3.叶面喷施Put可显着提高盐胁迫下黄瓜幼苗单位反应中心电子传递速率(ETo/RC),增加原初光化学产额(Ψo)和电子传递量子产额(φEo),而降低单位反应中心的能态淬灭(DIo/RC)、单位反应中心吸收的光能(ABS/RC)和单位反应中心用于还原QA的能量(TRo/RC),使更多的能量用于光化学淬灭。表明Put能够调节盐胁迫下黄瓜幼苗原初光化学反应过程中电子传递和能量分配,优化光合器官的结构性能(PIABs),从而维持盐胁迫下具有较高的光合作用质子驱动力(DFABs)。4.叶面喷施Put显着降低盐胁迫下黄瓜幼苗类囊体膜十四碳烯酸、棕榈酸以及总饱和脂肪酸(SFA)的含量,提高十六碳三烯酸、亚油酸、亚麻酸以及总不饱和脂肪酸(UFA)的含量,导致UFA/SFA的比率显着增加,并且Put也降低了盐胁迫下黄瓜幼苗类囊体膜脂的氧化程度,类囊体膜上嗜锇颗粒的数量减少。这些结果表明,外源Put通过提高幼苗类囊体膜上不饱和脂肪酸组分的含量,增强膜脂的流动性,降低盐胁迫对类囊体膜的氧化破坏,维持叶绿体内基粒和基质类囊体片层的有序排列,从而提高盐胁迫下黄瓜幼苗的光化学效率。5.利用蓝绿温和胶凝胶电泳(BN-PAGE)和SDS-尿素-PAGE电泳技术对类囊体膜复合体蛋白亚基进行分离,总共有60多个膜蛋白点通过肉眼可见。选取差异表达的34个蛋白点进行质谱分析,结果表明,盐胁迫引起幼苗类囊体膜上能量合成和PSⅡ反应中心蛋白表达下调,如ATPase CF1、ATPase、CP47、D1、Qb和PsbA等(其中D1、CP47、Qb和PsbA膜蛋白下降幅度较大),而一些膜蛋白在盐胁迫下表达上调,如CP24蛋白、D2和LHCⅡ等。编码应答膜蛋白的基因转录分析表明,盐胁迫下,除CP47、LHCⅡ、D2和Atp1基因外,其它5个候选转录子与对应的蛋白丰度表现出了一致的变化。盐胁迫下,外源Put能够不同程度地逆转盐胁迫下类囊体膜蛋白合成和转录水平的表达。6.外源Put处理可显着提高盐胁迫下叶绿体内超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)的活性,提高参与叶绿体内AsA-GSH循环的过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)和单脱氢抗坏血酸还原酶(MDAR)的活性,以及增加抗坏血酸(AsA)、氧化性谷胱甘肽(GSSG)、还原性谷胱甘肽(GSH)、单脱氢抗坏血酸(DAsA)的含量,减少活性氧(ROS)的含量,显着降低盐胁迫下幼苗叶绿体内Na+和C1-含量的积累。这些结果表明,Put能够缓解盐胁迫对黄瓜幼苗光合器官诱导的氧化伤害和离子毒害。7.外源Put显着提高盐胁迫下黄瓜幼苗叶片NPQfast组分中高能态淬灭(qE),显着增加盐胁迫下幼苗叶片紫黄质(V)、单环氧玉米黄质(A)、玉米黄质(Z)和总的叶黄素库(V+A+Z)的含量,并提高DEPS的比率。表明Put通过调节盐胁迫下类囊体膜能态化和促进叶黄素循环耗散过剩的激发能。8.外源Put处理可显着增加盐胁迫下黄瓜幼苗叶绿体内和类囊体膜上束缚态、结合态多胺(Put、Spd和Spm)的含量,尤其是类囊体膜上结合态Spd和Spm,并且降低类囊体膜上束缚态和结合态Put/Spd的比率。说明Put可通过调节光合器官上不同种类、不同形态多胺含量的变化,缓解盐胁迫对黄瓜光合器官的伤害,从而保护黄瓜幼苗光合器官结构和功能的完整性。

于光辉[9](2012)在《两优培九功能叶光反应特性和对低剂量UV-B辐射增强的光合响应机制》文中指出水稻生殖生长期是夺取高产的主要阶段。其中,最上部3片功能叶光合产物占水稻经济产量的70%-80%,能为产量形成提供良好的基础。在在野外条件下,利用荧光动力学分析和生理生化研究技术,对生殖生长期超高产杂交稻两优培九和大面积推广稻汕优63功能叶原初反应、电子传递和光合磷酸化水平进行系统研究,比较光反应特性。结果表明:(1)与汕优63相比,两优培九功能叶叶绿素含量高22.90%,光合功能期长约50%,叶绿素a/b比值高36.78%;(2)光能吸收与分配方面,两优培九功能叶单位叶面积吸收的光能不占优势,但保持高吸收的稳定期长,有活性的反应中心数量多,热耗散的能量比例较少,进入电子传递链的能量高;(3)荧光参数分析发现两优培九PSII供体侧、受体侧和反应中心性能优良,光能吸收、传递和转化为电能效率较高;(4)叶绿体放氧活性、电子传递链和光合磷酸化活性均显着高于汕优63,表明两优培九电能转化为活跃化学能能力强。两优培九正是在光反应的各个步骤中占有优势,拥有较高的光合效率和较长的光合功能期,奠定了其超高产的坚实基础。空气污染导致平流层臭氧浓度下降,紫外线B到达地球表面。UV-B辐射的增加,会导致植物的生长发育发生一系列的变化,如影响植物形态结构包括株高、根冠比、叶片大小、生物产量等,对光系统产生伤害,引起基因表达和蛋白酶活性下降。本文在两优培九光反应特性研究基础上,采用剂量为5.4kJ m-2d-1的低强度UV-B辐射胁迫水稻,系统地对生殖生长期功能叶光反应、碳同化、叶绿体超微结构和类囊体膜蛋白进行了详细研究,结果表明:(1)光合生理指标显示两优培九上三片功能叶在剑叶露芽(DAE)15天后整体开始进入衰老期。与对照相比,UV-B处理后功能叶叶绿素含量较高,但净光合速率和气孔导度在剑叶露芽25天前显着下降。(2)UV-B处理下,PSII在光能吸收、传递和转化上表现较好:单位面积光量子吸收(ABS/CSM)、光量子流捕获(TRo/CSM)、潜在电子传递能力(ETo/CSM)和最大量子产量(Fv/Fm)均增加,同时热耗散(DIo/CSM)较少。这可能是UV-B处理的植株PSII具有更高光化学活性的主要原因。(3)虽然全电子链电子传递活性没有显着差异。但是,处理组功能叶Ca2+-ATP酶活性(Ca2+-ATPase)和光合磷酸化活性一直较低,说明碳同化力形成较少。UV-B处理功能叶中,暗反应关键酶Rubisco活性显着下降可能是光合效率较低的主要原因。(4)淀粉粒聚集,脂质小滴和胞质小球增多是叶绿体受UV-B胁迫损伤的表现。但是,生殖生长后期处理组叶绿体膜裂解较晚,膜内结构较完整致密,叶绿素含量下降较慢和较多基质类囊体有序紧密排列,可能是UV-B处理下两优培九具有较好原初光反应活性的主要原因。叶绿体结构损伤程度和光合作用受抑制程度相一致。(5)在UV-B辐射增强条件下,研究了功能叶抗氧化系统的变化。结果表明,UV-B辐射胁迫使功能叶抗氧化物酶超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)的活性先升后降再上升,过氧化物酶(POD)活性上升;抗氧化物质类还原型谷胱甘肽(GSH)含量和还原型抗坏血酸(ASA)含量提高,但增幅逐渐减少。功能叶活性氧(O2-)累积,丙二醛(MDA)相对含量先升高后下降,可溶性蛋白含量则相反。抗氧化系统变化幅度和光合生理指标变化基本一致。(6)蛋白质组学研究发现两优培九功能叶类囊体膜对低强度UV-B的光合响应包括:(a)PSII的结构蛋白和重要组成蛋白未受损伤,同时与PSII关系密切的辅因子含量有所提高,表明PSII的光能吸收和转化能力得到加强。(b)ATP合酶各亚基蛋白含量的上升,说明胁迫促进了ATP的水解速率,以减缓过量光能积累造成的损伤。(c)调控碳在淀粉和蔗糖之间分配,参与卡尔文循环和糖酵解过程的关键酶蛋白含量显着下降,表明卡尔文循环和糖酵解循环受到了明显抑制。(d)胁迫响应蛋白的大量增加,开启了不同的抗逆信号传导途径。

程建峰,沈允钢[10](2008)在《循环光合磷酸化》文中研究指明文章在回顾循环光合磷酸化和循环电子传递链发现的基础上,分析了循环光合磷酸化在光合作用中的地位,并对影响循环光合磷酸化的内外因素及其调控作了述评,为进一步开展相关研究提供参考。

二、叶绿体ATP合酶ε亚基缺失突变对叶绿体的毫秒延迟发光快相强度及其ATP合成能力的影响(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、叶绿体ATP合酶ε亚基缺失突变对叶绿体的毫秒延迟发光快相强度及其ATP合成能力的影响(论文提纲范文)

(1)玉米籽粒发育调控基因ZmNPF7.9和ZmAPP1的克隆与功能分析(论文提纲范文)

符号说明
中文摘要
Abstract
1 前言
    1.1 玉米籽粒发育概述
        1.1.1 玉米籽粒的结构
        1.1.2 玉米胚乳的发育
        1.1.2.1 玉米胚乳的发育过程
        1.1.2.2 玉米胚乳基底转移细胞的发育
        1.1.3 玉米胚的发育
        1.1.4 玉米籽粒发育调控
        1.1.4.1 线粒体参与调控玉米籽粒的发育
        1.1.4.2 核糖体生物合成相关基因调控玉米籽粒发育
        1.1.4.3 醇溶蛋白相关基因调控玉米胚乳发育
        1.1.4.4 物质转运相关基因调控玉米籽粒发育
    1.2 硝酸盐转运蛋白家族研究进展
        1.2.1 高等植物中硝酸盐转运蛋白和离子通道分类及生理特性
        1.2.1.1 氮源的重要性
        1.2.1.2 硝酸盐转运体的底物亲和力
        1.2.1.3 硝酸盐转运体的分类
        1.2.2 NRT1/PTR家族(NPF)蛋白的底物特异性
        1.2.2.1 硝酸盐和多肽类转运
        1.2.2.2 氯离子转运
        1.2.2.3 钾离子转运
        1.2.2.4 激素类转运
        1.2.2.5 硫代葡萄糖苷和其他代谢物转运
        1.2.3 硝酸盐转运蛋白的功能
        1.2.3.1 硝酸盐感知/吸收与根系的发育
        1.2.3.2 根-茎运输和硝酸盐分配
        1.2.3.3 种子发育与氮素贮藏
    1.3 GTPase蛋白家族研究进展
        1.3.1 线粒体的结构和功能
        1.3.2 线粒体的氧化磷酸化复合体
        1.3.3 线粒体核糖体的结构
        1.3.4 线粒体核糖体的组装
        1.3.5 线粒体核糖体蛋白功能研究进展
        1.3.6 P-Loop GTPase的结构和分类
        1.3.7 GTPase的功能
    1.4 目的和意义
2 材料与方法
    2.1 材料
        2.1.1 植物材料
        2.1.2 菌株和载体
        2.1.3 主要试剂
        2.1.4 主要的仪器设备
        2.1.5 引物合成与DNA测序
    2.2 实验方法
        2.2.1 玉米基因组DNA的提取
        2.2.2 Trizol法提取植物总RNA
        2.2.3 RNA的反转录
        2.2.4 实时荧光定量PCR
        2.2.4.1 定量引物的设计
        2.2.4.2 荧光定量PCR的反应体系及反应条件
        2.2.5 种子活力检测
        2.2.5.1 TTC染色
        2.2.5.2 胚挽救实验
        2.2.6 玉米籽粒储存蛋白检测
        2.2.6.1 玉米籽粒总蛋白、醇溶蛋白、非醇溶蛋白的抽提
        2.2.6.2 玉米籽粒总蛋白、醇溶蛋白、非醇溶蛋白的SDS-PAGE电泳检测
        2.2.6.3 玉米籽粒总蛋白、醇溶蛋白、非醇溶蛋白的定量检测
        2.2.7 玉米籽粒淀粉含量检测
        2.2.8 玉米籽粒可溶性糖含量检测
        2.2.9 玉米籽粒组织学切片与细胞学观察
        2.2.9.1 材料的固定与包埋
        2.2.9.2 石蜡切片
        2.2.9.3 切片的脱蜡与染色观察
        2.2.10 透射电镜样品制作
        2.2.11 表达载体的构建
        2.2.11.1 引物设计
        2.2.11.2 PCR扩增目的片段
        2.2.11.3 PCR产物回收纯化
        2.2.11.4 酶切、连接反应
        2.2.11.5 连接产物转化
        2.2.11.6 PCR鉴定与测序验证
        2.2.11.7 质粒提取
        2.2.12 农杆菌介导的玉米遗传转化
        2.2.12.1 CRISPR/Cas9表达载体构建
        2.2.12.2 农杆菌EHA105感受态细胞转化
        2.2.12.3 玉米遗传转化
        2.2.13 线粒体复合物提取
        2.2.14 线粒体复合物丰度分析
        2.2.15 线粒体复合物I活性分析
        2.2.16 ROS水平检测
        2.2.16.1 DAB染色
        2.2.16.2 NBT染色
        2.2.16.3 H_2O_2含量测定
        2.2.17 Western blot
        2.2.18 亚细胞定位
        2.2.18.1 定位表达载体构建
        2.2.18.2 表达载体质粒大量提取
        2.2.18.3 玉米原生质体的提取与转化
        2.2.19 ZmAPP1蛋白的原核表达与纯化
        2.2.19.1 所需溶液配方
        2.2.19.2 原核蛋白表达
        2.2.19.3 His蛋白的纯化
        2.2.20 ZmAPP1蛋白GTP水解活性测定
        2.2.21 玉米胚乳线粒体分离
        2.2.22 玉米胚乳核糖体分离与检测
        2.2.23 原位杂交
        2.2.23.1 材料的固定与包埋
        2.2.23.2 切片
        2.2.23.3 原位探针合成
        2.2.23.4 原位探针半定量
        2.2.23.5 原位杂交
        2.2.24 硝酸盐含量测定
        2.2.25 异源表达爪蟾卵母细胞实验
        2.2.25.1 电生理实验
        2.2.25.2 爪蟾卵母细胞对~(15)NO_3~-的吸收实验
        2.2.25.3 爪蟾卵母细胞~(15)NO_3~-的动力学吸收实验
        2.2.25.4 硝酸盐外排实验
        2.2.26 转录组测序和数据分析
        2.2.27 代谢组检测和数据分析
3 结果与分析
    3.1 籽粒发育基因ZmNPF7.9的克隆与功能解析
        3.1.1 npf7.9突变体鉴定及表型分析
        3.1.1.1 npf7.9突变体果穗及籽粒表型分析
        3.1.1.2 npf7.9突变体组织学切片分析及细胞形态学观察
        3.1.1.3 npf7.9突变体植株表型分析
        3.1.1.4 npf7.9突变体遗传分析
        3.1.2 ZmNPF7.9基因克隆
        3.1.2.1 粗定位
        3.1.2.2 精细定位
        3.1.2.3 等位测试
        3.1.3 ZmNPF7.9蛋白定位
        3.1.4 ZmNPF7.9基因表达模式分析
        3.1.5 npf7.9胚乳基底传递细胞观察
        3.1.6 电生理实验
        3.1.7 ~(15)N-硝酸盐吸收实验
        3.1.8 ~(15)N-硝酸盐外排实验
        3.1.9 淀粉及硝酸盐含量检测
        3.1.10 RNA-seq数据分析
        3.1.11 代谢组数据分析
    3.2 籽粒发育基因ZmAPP1的克隆与功能解析
        3.2.1 app1突变体鉴定及表型分析
        3.2.1.1 app1突变体果穗及籽粒表型分析
        3.2.1.2 app1突变体遗传分析
        3.2.1.3 app1突变体组织学切片分析及细胞形态学观察
        3.2.1.4 app1突变体籽粒萌发及胚挽救实验
        3.2.2 app1突变体生化成分检测
        3.2.2.1 app1突变体醇溶蛋白检测
        3.2.2.2 app1淀粉含量及可溶性糖检测
        3.2.3 ZmAPP1基因的克隆和等位测试
        3.2.3.1 ZmAPP1粗定位
        3.2.3.3 ZmAPP1精细定位
        3.2.3.4 ZmAPP1CRISPR/Cas9转基因株系鉴定和等位测试
        3.2.4 ZmAPP1蛋白结构、亚细胞定位及表达模式分析
        3.2.4.1 ZmAPP1基因表达模式分析
        3.2.4.2 ZmAPP1蛋白结构分析
        3.2.4.3 ZmAPP1蛋白亚细胞定位
        3.2.5 ZmAPP具有GTP酶水解活性
        3.2.5.1 ZmAPP1蛋白原核表达
        3.2.5.2 ZmAPP1酶活动力学曲线检测
        3.2.6 ZmAPP1可能参与线粒体复合体的组装
        3.2.7 ZmAPP1蛋白影响线粒体功能和超微结构
        3.2.7.1 线粒体基因表达量分析
        3.2.7.2 线粒体蛋白表达分析
        3.2.7.3 线粒体复合体的丰度及活性检测
        3.2.7.4 app1突变体交替氧化酶基因表达量分析
        3.2.7.5 线粒体超微结构观察
        3.2.8 app1突变体细胞程序化死亡提前
        3.2.8.1 app1胚乳中ROS过量积累
        3.2.8.2 app1籽粒的珠心、糊粉层细胞出现严重的DNA损伤
        3.2.9 RNA-seq数据分析
4 讨论
    4.1 胚乳传递细胞层特异表达基因ZmNPF7.9在玉米籽粒发育过程发挥关键作用
    4.2 ZmNPF7.9可能存在其他潜在的转运底物
    4.3 ZmNPF7.9具有潜在的应用价值
    4.4 ZmAPP1参与线粒体核糖体的组装
    4.5 ZmAPP1影响线粒体功能
    4.6 ZmAPP1蛋白调控玉米籽粒发育
5 结论
参考文献
附录
致谢
攻读学位期间发表论文情况

(2)苦楝光合作用对Zn胁迫的响应和适应机制研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 重金属与重金属污染
        1.1.1 Zn的物理化学性质
        1.1.2 土壤中Zn的来源
        1.1.3 Zn在土壤中的形态及生物有效性
    1.2 Zn对植物的生理影响
        1.2.1 Zn对植物的营养功能影响
        1.2.2 过量Zn对植物的伤害
    1.3 过量Zn对植物光合作用的影响
        1.3.1 影响光合作用色素
        1.3.2 影响光系统Ⅱ(PSⅡ)到光系统Ⅰ(PSⅠ)的电子传递速率
        1.3.3 影响PSⅠ和PSⅡ的活性和功能
        1.3.4 PSⅡ和PSⅠ的光抑制与修复
    1.4 植物光合系统的光破坏防御机制
        1.4.1 叶绿体运动
        1.4.2 热耗散
        1.4.3 环式电子传递
        1.4.4 光呼吸
        1.4.5 水水循环
        1.4.6 活性氧的产生与清除
    1.5 重金属污染土壤的植物修复技术
        1.5.1 传统的土壤重金属污染修复技术
        1.5.2 Zn污染土壤的植物修复技术
        1.5.3 苦楝植物修复研究进展
    1.6 研究目的、意义与内容
        1.6.1 研究目的、意义
        1.6.2 研究内容
    1.7 技术路线
2 Zn胁迫下苦楝生长和光合色素的响应特征以及吸收积累
    2.1 试验设计与研究方法
        2.1.1 材料与处理
        2.1.2 供试材料
        2.1.3 试验设计方案
        2.1.4 试验周期
    2.2 试验方法
        2.2.1 生长指标的测量
        2.2.2 光合色素含量测定
        2.2.3 叶片Zn的亚细胞分布测定
        2.2.4 植物样品Zn含量测定
    2.3 数据处理与分析方法
    2.4 结果与分析
        2.4.1 Zn对苦楝生长和光合色素的影响
        2.4.2 Zn在苦楝不同器官中的分布
        2.4.3 Zn在苦楝叶片亚细胞组分中的分布
    2.5 讨论与小结
3 苦楝叶片光合过程对Zn胁迫的响应及其机制
    3.1 试验材料与培养处理
    3.2 试验方法
        3.2.1 光合参数的测定
        3.2.2 叶绿素荧光参数测定
        3.2.3 类囊体膜蛋白提取和Western杂交分析
        3.2.4 总RNA提取及实时荧光定量分析
    3.3 数据处理
    3.4 结果与分析
        3.4.1 苦楝叶片气体交换、光呼吸对Zn胁迫的响应
        3.4.2 苦楝光系统Ⅰ和Ⅱ的激发能分配、光化学活性和量子产量对Zn胁迫的响应
        3.4.3 苦楝叶片类囊体膜蛋白编码基因的表达对Zn胁迫的响应
    3.5 讨论与小结
4 苦楝叶片活性氧代谢对Zn胁迫的响应
    4.1 试验材料与培养处理
    4.2 试验方法
        4.2.1 丙二醛(MDA)、过氧化氢(H_2O_2)、超氧自由基(O_2~-)和羟自由基(OH-)含量测定
        4.2.2 抗氧化酶活性的测定
        4.2.3 淀粉、可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸的测定
    4.3 数据处理
    4.4 结果与分析
        4.4.1 苦楝渗透调节物质含量对Zn胁迫的响应
        4.4.2 苦楝叶片活性氧(ROS)对Zn胁迫的响应
        4.4.3 苦楝叶片膜脂过氧化对Zn胁迫的响应
        4.4.4 苦楝叶片抗氧化系统对Zn胁迫的响应
        4.4.5 Zn胁迫下苦楝ROS代谢和生理生化的关系
    4.5 讨论与小结
5 苦楝叶片光保护机制对Zn胁迫的响应
    5.1 试验材料与培养处理
    5.2 试验方法
        5.2.1 P515/535信号变化测定
        5.2.2 暗弛豫测量及不同NPQ组分的计算
        5.2.3 环式电子传递的测量
    5.3 数据处理
    5.4 结果与分析
        5.4.1 苦楝叶片非荧光猝灭(NPQ)对Zn胁迫的响应
        5.4.2 苦楝叶片环式电子(CEF)和跨膜质子动力势(pmf)对Zn胁迫对的响应
        5.4.3 Zn胁迫下苦楝叶片光保护NPQ和CEF的光保护作用
    5.5 讨论与小结
6 Zn胁迫下苦楝光合作用适应性机制研究
    6.1 试验材料与培养处理
    6.2 试验方法
    6.3 结构方程理论模型建模及数据准备
        6.3.1 模型基本原理
        6.3.2 建模数据的准备
    6.4 Zn胁迫下苦楝光保护效应与光合功能的模型分析
        6.4.1 建模数据信度检验和效度分析
        6.4.2 结构方程模型构建
        6.4.3 结构方程模型修正
        6.4.4 结构方程模型结果与分析
    6.5 小结
7 结论、创新点与展望
    7.1 主要研究结论
    7.2 创新点
    7.3 展望
参考文献
攻读博士学位期间获得的成果
致谢

(3)探究玉米ZmNdhl1基因过表达水稻的耐盐性及光合特性(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
符号说明
第一章 文献综述
    1.1 盐胁迫对作物光合作用的影响
    1.2 作物的耐盐性机制
    1.3 围绕PSI的循环电子传递
        1.3.1 PGR5/PGRL1介导的围绕PSI的循环电子传递
        1.3.2 NDH介导的围绕PSI的循环电子传递
    1.4 NDH复合体的研究进展
        1.4.1 NDH复合体的亚基组成
        1.4.2 NDH-PSI超级复合体的结构
        1.4.3 NDH复合体的生理功能
    1.5 C_3与C_4植物的循环电子差异
    1.6 本研究的目的意义
第二章 转玉米ZmNdhl1基因水稻的耐盐性
    2.1 材料与方法
        2.1.1 转基因水稻材料
        2.1.2 转基因水稻全基因组DNA的提取
        2.1.3 PCR扩增
        2.1.4 实时RT-PCR分析
        2.1.5 水稻叶片蛋白的提取及Western-Blotting的检测
        2.1.6 水培法育苗及其盐处理
        2.1.7 转基因水稻干重、鲜重和株高的测定
        2.1.8 土培法育苗及其盐处理
    2.2 结果分析
        2.2.1 转玉米ZmNdhl1基因过表达水稻株系的鉴定
        2.2.2 水培条件下,转基因水稻耐盐性的表型鉴定
        2.2.3 土培条件下,转基因水稻耐盐性的表型鉴定
    2.3 讨论与小结
第三章 转玉米ZmNdhl1基因水稻的光合特性
    3.1 材料与方法
        3.1.1 育苗与盐处理
        3.1.2 转基因水稻循环电子(俗称“鼓包”)的测定
        3.1.3 快速叶绿素荧光、延迟荧光和820nm光反射曲线的同步测定
    3.2 结果分析
        3.2.1 盐胁迫对转玉米ZmNdhl1基因过表达水稻循环电子的影响
        3.2.2 盐胁迫对转玉米ZmNdhl1基因水稻线性电子传递的影响
    3.3 讨论与小结
第四章 转玉米ZmNdhl1基因水稻的转录组分析
    4.1 材料与方法
        4.1.1 试验材料
        4.1.2 试验方法
        4.1.3 测序结果处理
    4.2 结果分析
        4.2.1 转录组测序数据质控以及生物学重复的相关性
        4.2.2 差异表达基因维恩图
        4.2.3 差异表达基因GO和KEGG富集分析
        4.2.4 差异表达基因的功能分析
    4.3 讨论与小结
全文总结
参考文献
附录
攻读学位期间发表的学术论文目录
致谢

(5)拟南芥VKOR蛋白在叶绿体光系统组装、信号转导及氧化还原调控中的功能分析(论文提纲范文)

中文摘要
Abstract
1 前言
    1.1 氧化还原调控
        1.1.1 氧化还原调控的种类
        1.1.2 巯基/二硫键型氧化还原调控
    1.2 巯基/二硫键氧化还原调控与信号因子
        1.2.1 巯基/二硫键氧化还原调控与ROS
        1.2.2 巯基/二硫键氧化还原调控与ABA信号
    1.3 巯基/二硫键氧化还原调控与光合作用
        1.3.1 巯基/二硫键氧化还原调控与PSⅡ复合体的生成和组装
        1.3.2 巯基/二硫键氧化还原调控与光合系统状态的转换
    1.4 巯基/二硫键氧化还原调控与叶绿体蛋白的转运及氧化折叠
    1.5 叶绿体中调控巯基/二硫键转换的酶系统
        1.5.1 叶绿体中的还原酶系统
        1.5.2 叶绿体中的氧化酶系统
    1.6 维生素K环氧化物还原酶的研究
        1.6.1 动物维生素K环氧化物还原酶的研究
        1.6.2 微生物维生素K环氧化物还原酶的研究
        1.6.3 植物维生素K环氧化物还原酶的研究
    1.7 本研究的目的和意义
2 材料与方法
    2.1 材料
        2.1.1 植物材料
        2.1.2 菌株和质粒
        2.1.3 酶、试剂盒与各种生化试剂
        2.1.4 PCR引物
        2.1.5 实验仪器
    2.2 方法
        2.2.1 植物材料培养与处理
        2.2.2 CTAB法提取拟南芥基因组DNA
        2.2.3 突变体纯合体的筛选
        2.2.4 RNA的提取
        2.2.4.1 Trizol法提取拟南芥总RNA
        2.2.4.2 热酚法提取拟南芥总RNA
        2.2.5 cDNA第一条链的合成
        2.2.6 目的基因的克隆及载体的构建
        2.2.6.1 PCR扩增
        2.2.6.2 DNA片段的回收
        2.2.6.3 大肠杆菌感受态细胞的制备
        2.2.6.4 目的片段与克隆载体的连接
        2.2.6.5 质粒DNA转化大肠杆菌
        2.2.6.6 转化菌落PCR鉴定及测序鉴定
        2.2.6.7 质粒DNA的微量提取
        2.2.6.8 目的片段和质粒DNA的酶切
        2.2.6.9 目的片段和质粒DNA的连接
        2.2.7 拟南芥转化
        2.2.7.1 植物表达载体的构建
        2.2.7.2 根癌农杆菌GV3101感受态细胞的制备
        2.2.7.3 质粒DNA转化农杆菌细胞
        2.2.7.4 花絮滴定法侵染拟南芥
        2.2.7.5 杂交法转化拟南芥
        2.2.8 植物生理指标的测定
        2.2.8.1 叶绿素荧光参数的测定
        2.2.8.2 H_2O_2与O_2·~-含量的测定
        2.2.9 核糖体RNA的Notrhern杂交分析
        2.2.9.1 核糖体RNA的提取
        2.2.9.2 甲醛变性凝胶电泳
        2.2.9.3 核糖体RNA的转膜
        2.2.9.4 核糖体RNA的杂交
        2.2.10 核酸定量分析
        2.2.10.1 半定量RT-PCR
        2.2.10.2 qRT-PCR分析
        2.2.11 双向电泳分析及质谱鉴定
        2.2.11.1 蛋白样品的制备
        2.2.11.2 第一向等电聚焦
        2.2.11.3 第二向SDS-PAGE电泳及染色脱色
        2.2.11.4 差异蛋白点的选取及质谱鉴定
        2.2.12 Western blot分析
        2.2.12.1 叶绿体的提取
        2.2.12.2 叶绿素含量的测定
        2.2.12.3 类囊体的提取
        2.2.12.4 SDS-PAGE凝胶电泳
        2.2.12.6 免疫检测
        2.2.12.7 化学发光法检测蛋白质
        2.2.13 蓝绿温和胶电泳
        2.2.14 酵母双杂交分析
        2.2.15 互作蛋白的表达纯化
        2.2.15.1 互作蛋白的诱导表达
        2.2.15.2 互作蛋白的亲和层析纯化
        2.2.16 表面等离子共振检测AtDsbA与靶蛋白的体外互作
3 结果与分析
    3.1 vkor纯合体的筛选鉴定及表型特征
    3.2 vkor-2转基因补偿植株的筛选鉴定
    3.3 AtVKOR的亚细胞器定位
    3.4 vkor-2蛋白质组水平分析
        3.4.1 双向电泳结果及分析
        3.4.2 质谱分析
        3.4.3 qRT-PCR检测PsbP1、APX1、CAT2和DHAR1的表达水平
    3.5 叶绿素荧光参数的测定
    3.6 AtVKOR的缺失导致D1蛋白加速降解
    3.7 ROS含量的检测
        3.7.1 强光胁迫下ROS含量的检测
        3.7.2 盐、干旱胁迫和ABA处理条件下ROS含量的检测
    3.8 ABA信号转导途径的分析
        3.8.1 盐、干旱胁迫和ABA处理条件下AnnAt1的转录水平检测
        3.8.2 Western blot检测AnnAt1的翻译水平
        3.8.3 盐、干旱胁迫和ABA处理条件下AREBs/ABFs转录水平的检测
        3.8.4 盐、干旱胁迫和ABA处理条件下RD29B转录水平的检测
    3.9 AtVKOR互作蛋白的筛选鉴定
        3.9.1 类囊体腔中潜在互作蛋白的选取
        3.9.2 酵母双杂交筛选互作蛋白
    3.10 AtVKOR与靶蛋白相互作用的研究
        3.10.1 互作蛋白基因的克隆及原核表达载体的构建
        3.10.2 AtDsbA及互作蛋白的诱导表达及分离纯化
        3.10.3 AtDsbA与靶蛋白的体外互作分析
4 讨论
    4.1 AtVKOR在植株光合生长中的作用
    4.2 AtVKOR在细胞ROS调控中的作用
    4.3 AtVKOR在叶绿体ABA信号转导中的作用
    4.4 AtVKOR在催化叶绿体类囊体腔蛋白氧化折叠中的作用
5 结论
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的论文

(6)转HBsAg基因樱桃番茄突变体叶绿体差异蛋白研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一部分 文献综述
    1.1 植物叶色突变体主要来源
        1.1.1 自然突变
        1.1.2 人工诱发
        1.1.3 组织培养诱导
        1.1.4 插入突变
    1.2 番茄突变体研究进展
        1.2.1 转基因导致番茄突变
        1.2.2 诱变育种诱导番茄突变体
    1.3 蛋白质组学研究中的主要技术
        1.3.1 双向电泳(Two-dimensional polyacrylamide gel electrophoresis)
        1.3.2 液相色谱技术(Liquid chromatography)
        1.3.3 同位素亲和标记法(Isotope-coded affinity tag labeling)
        1.3.4 质谱技术(Mass spectrometry)
        1.3.5 噬菌体展示技术(Phage display)
        1.3.6 生物信息学(Bioinformatics)
    1.4 叶绿体蛋白质组学研究进展
        1.4.1 类囊体
        1.4.2 叶绿体基质
        1.4.3 叶绿体膜
        1.4.4 叶绿体蛋白质组学存在的问题以及研究前景
    1.5 本研究的目的和意义
第二部分 材料与方法
    2.1 实验材料
        2.1.1 植物材料
        2.1.2 主要试剂
        2.1.3 主要仪器设备
        2.1.4 主要溶液
    2.2 实验方法
        2.2.1 光响应曲线
        2.2.2 转HBsAg基因樱桃番茄叶色突变体叶绿体差异蛋白质组学分析
    2.3 实验技术路线
第三部分 结果与分析
    3.1 光响应曲线
    3.2 2-DE图谱构建、差异蛋白MALDI-TOF-MS分析及数据库检索
    3.4 差异蛋白功能分析
        3.4.1 多酚氧化酶(PPO)
        3.4.2 叶绿素a/b结合蛋白
        3.4.3 ATP合酶
        3.4.4 过氧化氢酶(catalase)
第四部分 讨论
    4.1 叶绿体数目变化与光合作用的关系
    4.2 叶绿体结构变化与光合作用的关系
    4.3 叶绿体蛋白质变化与光合作用的关系
结论
参考文献
致谢
硕士期间科研成果

(7)外源亚精胺缓解黄瓜幼苗高温胁迫伤害的生理调节机制和蛋白质组学研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
缩略词表
前言
第一章 文献综述
    第一节 高温胁迫对植物的伤害及植物的耐热机制
        1 高温胁迫概述
        2 高温胁迫对植物的伤害
        2.1 形态解剖学变化
        2.2 物候学变化
        2.3 水分含量变化
        2.4 光合作用变化
        2.5 同化物分配
        2.6 细胞膜的热稳定性
        2.7 氧化胁迫伤害
        3 植物对高温胁迫的响应
        3.1 相容性渗透调节物质的积累
        3.2 胁迫蛋白的诱导
        3.3 激素类物质的变化
        3.4 次生代谢物质
        3.5 度传感与信号转导
        4 植物耐热性机制及耐热性的获得
    第二节 多胺的生理功能及与环境胁迫的关系
        1 多胺的生理功能
        1.1 多胺与种子萌发
        1.2 多胺与植物生长发育
        1.3 多胺与植物衰老
        1.4 多胺代谢与其他代谢途径相互作用
        2 多胺与逆境胁迫的关系
        2.1 多胺与盐胁迫、干旱胁迫及渗透胁迫
        2.2 多胺与矿质营养失衡
        2.3 多胺与温度胁迫
        2.4 多胺与机械伤害
        2.5 多胺与紫外线伤害
        2.6 多胺与重金属胁迫
        2.7 多胺与氧化胁迫
        3 多胺在逆境胁迫中的作用机理
        3.1 清除活性氧自由基
        3.2 稳定生物膜结构并与生物大分子作用
        3.3 多胺与ABA的联系
        3.4 参与信号转导
    第三节 蛋白质组学及其在植物科学中的应用
        1 蛋白质组学概念及研究内容
        2 研究蛋白质组学的方法与关键性技术
        2.1 样品制备
        2.2 样品分离
        2.3 结果的鉴定与分析
        2.4 蛋白质芯片技术
        3 蛋白质组学在农业科学中的应用与研究现状
        3.1 植物器官和组织的蛋白质组学
        3.2 细胞蛋白质组研究
        3.3 群体遗传蛋白质组学
        3.4 作物逆境胁迫响应和适应机制蛋白质组学
        4 植物蛋白质组学的研究前景及面临的挑战
第二章 外源亚精胺对温胁迫下黄瓜幼苗生长和内源多胺含量的影响
    摘要
    1 材料与处理
        1.1 供试品种与幼苗培养
        1.2 试验处理
    2 测定方法
        2.1 生长指标的测定
        2.2 多胺含量的测定
        2.3 数据分析
    3 结果与分析
        3.1 外源亚精胺对高温胁迫下黄瓜幼苗生长的影响
        3.2 外源亚精胺对高温胁迫下黄瓜幼苗叶片游离态多胺含量的影响
        3.3 外源亚精胺对高温胁迫下黄瓜幼苗叶片结合态多胺含量的影响
        3.4 外源亚精胺对高温胁迫下黄瓜幼苗叶片束缚态多胺含量的的影响
    4 讨论
第三章 外源亚精胺对高温胁迫下黄瓜幼苗光合作用、叶绿素荧光参数及叶绿体超微的影响
    第一节 外源亚精胺对高温胁迫下黄瓜幼苗光合作用与叶绿素荧光参数的影响
        摘要
        1 材料与处理
        1.1 供试品种与幼苗培养
        1.2 试验处理
        2 测定方法
        2.1 叶绿素含量的测定
        2.2 气体交换参数的测定
        2.3 叶绿素荧光参数的测定
        2.4 糖和淀粉含量的测定
        2.5 数据分析
        3 结果与分析
        3.1 外源亚精胺对高温胁迫下黄瓜幼苗光合色素含量的影响
        3.2 外源亚精胺对高温胁迫下黄瓜幼苗气体交换参数的影响
        3.3 外源亚精胺对高温胁迫下黄瓜幼苗叶绿素荧光参数的影响
        3.4 外源亚精胺对高温胁迫下黄瓜幼苗糖和淀粉含量的影响
        4 讨论
    第二节 外源亚精胺对高温胁迫下黄瓜幼苗叶绿体超微结构的影响
        摘要
        1 材料与处理
        1.1 供试品种与幼苗培养
        1.2 试验处理
        2 试验方法
        3 结果与分析
        4 讨论
第四章 外源亚精胺对高温胁迫下黄瓜幼苗叶片抗氧化系统的影响
    第一节 外源亚精胺对高温胁迫下黄瓜幼苗叶片抗氧化酶活性及其同工酶表达的影响
        摘要
        1 材料与处理
        1.1 供试品种与幼苗培养
        1.2 试验处理
        2 测定方法
        2.1 膜脂过氧化程度的测定
        2.2 抗氧化酶活性及ROS含量测定
        2.3 抗氧化同工酶电泳和凝胶染色
        2.4 数据分析
        3 结果与分析
        3.1 外源亚精胺对高温胁迫下黄瓜幼苗叶片膜脂损伤的影响
        3.2 外源亚精胺对高温胁迫下黄瓜幼苗叶片ROS含量的影响
        3.3 外源亚精胺对高温胁迫下黄瓜幼苗叶片抗氧化酶活性的影响
        3.4 外源亚精胺对高温胁迫下黄瓜幼苗叶片同工酶表达的影响
        4 讨论
    第二节 外源亚精胺对高温胁迫下黄瓜幼苗叶片抗坏血酸-谷胱甘肽循环系统的影响
        摘要
        1 材料与处理
        1.1 供试品种与幼苗培养
        1.2 试验处理
        2 测定方法
        2.1 AsA-GSH循环相关物质与酶活性的测定
        2.2 数据分析
        3 结果与分析
        3.1 外源亚精胺对高温胁迫下黄瓜幼苗叶片MDAR、DHAR和GR活性的影响
        3.2 外源亚精胺对高温胁迫下黄瓜幼苗叶片抗坏血酸含量的影响
        3.3 外源亚精胺对高温胁迫下黄瓜幼苗叶片谷胱甘肽含量的影响
        4 讨论
第五章 外源亚精胺对高温胁迫下黄瓜幼苗氮素代谢、脯氨酸含量及质子泵活性的影响
    第一节 外源亚精胺对高温胁迫下黄瓜幼苗硝态氮、铵态氮含量及NR活性的影响
        摘要
        1 材料与处理
        1.1 供试品种与幼苗培养
        1.2 试验处理
        2 测定方法
        2.1 硝态氮和铵态氮含量的测定
        2.2 硝酸还原酶活性的测定
        2.3 数据分析
        3 结果与分析
        3.1 外源亚精胺对高温胁迫下黄瓜幼苗硝态氮含量的影响
        3.2 外源亚精胺对高温胁迫下黄瓜幼苗铵态氮含量的影响
        3.3 外源亚精胺对高温胁迫下黄瓜幼苗NR活性的影响
        4 讨论
    第二节 外源亚精胺对高温胁迫下黄瓜幼苗叶片脯氨酸含量的影响
        摘要
        1 材料与处理
        1.1 供试品种与幼苗培养
        1.2 试验处理
        2 测定方法
        2.1 脯氨酸含量的测定
        2.2 数据分析
        3 结果和分析
        4 讨论
    第三节 外源亚精胺对高温胁迫下黄瓜幼苗叶片质子泵活性的影响
        摘要
        1 材料与处理
        1.1 供试品种与幼苗培养
        1.2 试验处理
        2 测定方法
        2.1 质膜与液泡膜微囊的制备
        2.2 H~+-ATPase、焦磷酸酶(H+-PPase)活性的测定
        2.3 数据分析
        3 结果与分析
        3.1 外源亚精胺对高温胁迫下幼苗叶片质膜和液泡膜蛋白含量的影响
        3.2 叶片质膜H~+-ATPase、液泡膜H~+-ATPase、焦磷酸酶(H~+-PPase)活性
        4 讨论
第六章 外源亚精胺对高温胁迫下黄瓜幼苗叶片蛋白质和基因表达的影响
    第一节 外源亚精胺对高温胁迫下黄瓜幼苗叶片可溶性蛋白含量及表达的影响
        摘要
        1 材料与处理
        1.1 供试品种与幼苗培养
        1.2 试验处理
        2 测定方法
        2.1 黄瓜叶片可溶性蛋白含量的测定
        2.2 黄瓜叶片全蛋白的提取与SDS-PAGE电泳
        2.3 数据分析
        3 结果与分析
        3.1 外源亚精胺对黄瓜幼苗叶片可溶性蛋白含量的影响
        3.2 外源亚精胺对高温胁迫下黄瓜幼苗可溶性蛋白SDS-PAGE图谱的影响
        4 讨论
    第二节 外源亚精胺对高温胁迫下黄瓜幼苗叶片蛋白质双向电泳的影响
        摘要
        1 材料与处理
        1.1 供试品种与幼苗培养
        1.2 试验处理
        2 试验方法
        2.1 叶片全蛋白的提取制备
        2.2 向电泳
        2.3 凝胶蛋白质消化
        2.4 质谱分析
        2.5 数据搜索
        3 结果与分析
        3.1 黄瓜幼苗叶片蛋白质双向电泳图谱分析
        3.2 叶片蛋白质的质谱鉴定
        3.3 差异调节的蛋白质(多肽)的功能分类
        4 讨论
        4.1 高温胁迫对功能蛋白的差异调节
        4.2 外源亚精胺对功能蛋白的差异调节
        4.3 差异蛋白质的功能分析
    第三节 外源亚精胺对黄瓜幼苗叶片高温胁迫应答蛋白基因表达的影响
        摘要
        1 材料与处理
        1.1 供试品种与幼苗培养
        1.2 试验处理
        2 试验方法
        2.1 黄瓜幼苗叶片总RNA的提取
        2.2 反转录PT-PCR
        2.3 引物设计和PCR反应体系
        2.4 琼脂糖凝胶电泳
        2.5 凝胶成像
        3 结果和分析
        3.1 RNA抽提结果
        3.2 引物设计结果
        3.3 基因表达分析
        4 讨论
全文讨论
全文结论
创新之处
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文
致谢

(8)外源腐胺缓解黄瓜幼苗盐胁迫伤害的光合作用机理(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
缩略词表
前言
第一章 文献综述
    第一节 盐胁迫对植物光合作用影响的研究
        1 盐胁迫对植物光合作用的影响
        1.1 气孔导度
        1.2 光合色素
        1.3 PSⅡ光化学反应
        1.4 光合电子传递
        1.5 叶绿体超微结构
        1.6 类囊体膜蛋白复合体
        1.7 光合磷酸化和CO_2固定
        2 植物光合作用响应盐胁迫的保护机制
        2.1 非光化学淬灭
        2.2 ‘Mehler’反应
        2.3 D1蛋白循环周转
        2.4 类囊体膜能态化与叶黄素循环
        2.5 依赖于PSⅠ电子循环
        2.6 光呼吸
    第二节 多胺与逆境光合作用研究的进展
        1 多胺与逆境光合生理
        1.1 盐胁迫
        1.2 极端温度胁迫
        1.3 紫外线胁迫
        1.4 低氧胁迫
        1.5 干旱胁迫
        1.6 氧化胁迫
        2 多胺与光合器官膜蛋白相互作用
        2.1 外周蛋白
        2.2 D1和D2蛋白
        2.3 LHCⅡ天线复合体
        3 多胺与光合膜蛋白的作用模式
第二章 外源Put对盐胁迫下黄瓜幼苗光合特性的影响
    第一节 外源Put缓解盐胁迫下黄瓜幼苗光合作用抑制最适浓度的筛选
        摘要
        1 材料与处理
        1.1 幼苗培养
        1.2 试验处理
        2 测定方法
        2.1 生长指标测定
        2.2 叶绿素含量测定
        2.3 气体交换参数测定
        2.4 Fv/Fm和Φ_(PSⅡ)测定
        2.5 数据分析
        3 结果与分析
        3.1 不同浓度外源Put缓解黄瓜幼苗盐胁迫伤害的效应
        3.2 不同浓度外源Put对盐胁迫下幼苗叶片光合色素含量的影响
        3.3 不同浓度外源Put对盐胁迫下幼苗叶片气体交换参数的影响
        3.4 不同浓度外源Put对盐胁迫下幼苗叶片Fv/Fm和Φ_(PSⅡ)的影响
        4 讨论
    第二节 外源Put对盐胁迫下黄瓜幼苗叶片PSⅡ光化学特性和体内离子分布的影响
        摘要
        1 材料与处理
        1.1 幼苗培养
        1.2 试验处理
        2 测定方法
        2.1 叶绿素荧光参数测定
        2.2 快速光曲线测定
        2.3 离子含量测定
        2.4 数据分析
        3 结果与分析
        3.1 外源Put对盐胁迫下黄瓜叶片暗弛豫动力学参数的影响
        3.2 外源Put对盐胁迫下黄瓜叶片快速光曲线的影响
        3.3 外源Put对盐胁迫下黄瓜幼苗不同器官间离子分布的影响
        4 讨论
第三章 外源Put对盐胁迫下黄瓜幼苗类囊体膜结构和功能的影响
    摘要
    1 材料与处理
    2 测定方法
        2.1 快速叶绿素a荧光诱导曲线测量
        2.2 JIP-参数计算
        2.3 叶绿体超微结构观察
        2.4 类囊体膜脂肪酸组分分析
        2.5 数据分析
    3 结果与分析
        3.1 外源Put对盐胁迫下黄瓜类囊体膜脂肪酸组分的影响
        3.2 外源Put对盐胁迫下黄瓜幼苗叶片光合器官超微结构的影响
        3.3 外源Put对盐胁迫下黄瓜叶片叶绿素a荧光诱导动力学曲线的影响
    4 讨论
第四章 外源Put对盐胁迫下黄瓜幼苗类囊体膜蛋白和应答基因表达的影响
    摘要
    1 材料与处理
    2 测定方法
        2.1 类囊体膜蛋白提取
        2.2 蓝绿温和胶电泳
        2.2.1 样品增溶
        2.2.2 凝胶制作
        2.2.3 温和电泳
        2.2.4 酶解消化
        2.3 膜蛋白质谱鉴定
        2.3.1 MALDI-TOF质谱
        2.3.2 LC-ESI-MS/MS质谱
        2.4 蛋白点数据分析
        2.5 应答膜蛋白基因表达
        2.5.1 叶片总RNA提取
        2.5.2 反转录
        2.5.3 目的片段的PCR扩增
        2.5.4 实时荧光定量PCR
        2.5.5 荧光相对定量计算方法
    3 结果与分析
        3.1 外源Put对盐胁迫下黄瓜类囊体膜蛋白质组的影响
        3.1.1 蓝绿温和胶第一向电泳
        3.1.2 SDS-PAGE变性第二向电泳
        3.2 类囊体膜蛋白质组质谱鉴定和功能分析
        3.3 外源Put对盐胁迫下黄瓜类囊体应答膜蛋白基因表达的影响
        3.3.1 叶片总RNA抽提结果
        3.3.2 引物设计结果
        3.3.3 目的基因和内标基因溶解曲线
        3.3.4 应答膜蛋白基因表达分析
    4 讨论
第五章 外源Put缓解盐胁迫下黄瓜幼苗叶绿体伤害的保护机制
    第一节 外源Put对盐胁迫下黄瓜幼苗叶绿体离子含量和活性氧代谢的影响
        摘要
        1 材料与处理
        2 测定方法
        2.1 完整叶绿体提取
        2.2 叶绿素含量测定
        2.3 叶绿体内Cl~-和Na~+含量测定
        2.4 叶绿体内O_2~-和MDA水平测定
        2.5 叶绿体内抗氧化系统测定
        2.5.1 酶系统活性测定
        2.5.2 非酶系统含量测定
        2.6 叶绿体内活性氧定位检测
        2.7 数据分析
        3 结果与分析
        3.1 外源Put对盐胁迫下黄瓜叶绿体内Cl~-和Na~+含量的影响
        3.2 外源Put对盐胁迫下黄瓜叶绿体内活性氧水平的影响
        3.3 外源Put对盐胁迫下黄瓜叶绿体内O_2~-生成速率和MDA含量的影响
        3.4 外源Put对盐胁迫下黄瓜叶绿体内SOD,POD和CAT的影响
        3.5 外源Put对盐胁迫下黄瓜幼苗叶绿体内AsA-GSH循环的影响
        4 讨论
    第二节 外源Put对盐胁迫下黄瓜幼苗叶绿体和类囊体膜上多胺含量的影响
        摘要
        1 材料与处理
        2 测定方法
        2.1 完整叶绿体提取
        2.2 类囊体膜分离
        2.3 光合器官多胺测定
        2.4 叶绿素含量和蛋白含量测定
        2.5 数据分析
        3 结果与分析
        3.1 外源Put对盐胁迫下黄瓜幼苗叶绿体内内源多胺含量的影响
        3.2 外源Put对盐胁迫下黄瓜幼苗类囊体膜上内源多胺含量的影响
        3.3 外源Put对盐胁迫下黄瓜幼苗光合器官上总内源多胺含量的影响
        4 讨论
    第三节 外源Put对盐胁迫下黄瓜幼苗叶黄素循环和热耗散的影响
        摘要
        1 材料与处理
        2 测定方法
        2.1 快速NPQ(NPQ_(fast))测定
        2.2 NPQ和Φ_(PSⅡ)—光曲线测定
        2.3 叶黄素组分及循环测定
        3 结果与分析
        3.1 外源Put对盐胁迫下黄瓜叶片NPQ_(fast)的影响
        3.2 外源Put对盐胁迫下黄瓜叶片NPQ—PPFD曲线的影响
        3.3 外源Put对盐胁迫下黄瓜叶片Φ_(PsⅡ)—PPFD曲线的影响
        3.4 外源Put对盐胁迫下黄瓜幼苗叶黄素组分的影响
        3.5 外源Put对盐胁迫下黄瓜幼苗DEPS的影响
        4 讨论
全文讨论
全文结论
创新之处
参考文献
攻读博士学位期间发表论文
致谢

(9)两优培九功能叶光反应特性和对低剂量UV-B辐射增强的光合响应机制(论文提纲范文)

中文摘要
Abstract
第一章 前言
    1.1 关于两优培九的光合特性研究
        1.1.1 株型特征
        1.1.2 光合生理表现
        1.1.3 抗性生理
    1.2 UV-B辐射增强对水稻光合生理生化研究
        1.2.1 UV-B辐射对水稻生长发育、产量和品质的影响
        1.2.2 UV-B辐射增强对水稻叶绿体膜及膜内细胞结构的影响
        1.2.3 UV-B辐射增强对水稻光合色素,叶绿素荧光诱导动力学参数的影响
        1.2.4 UV-B辐射增强对抗氧化系统和光抑制现象影响
        1.2.5 UV-B辐射增强对水稻光合电子传递及同化效率的影响
        1.2.6 增强UV-B对水稻蛋白质的影响
        1.2.7 UV-B辐射增强对DNA分子及基因表达的影响
        1.2.8 UV-B对光合作用影响的几种推论
    1.3 快速叶绿素荧光诱导动力学曲线的研究进展
        1.3.1 荧光动力学的起源发展
        1.3.2 荧光动力学的原理及意义
        1.3.3 荧光动力学的研究内容
        1.3.4 快速叶绿素荧光诱导动力学曲线在光合作用研究中的应用
    1.4 叶绿体类囊体膜的蛋白质组学研究
        1.4.1 类囊体蛋白组概论
        1.4.2 类囊体膜蛋白复合物三维结构
        1.4.3 类囊体膜蛋白复合物组成及分析
        1.4.4 研究UV-B胁迫下水稻类囊体膜蛋白质组的意义
        1.4.5 差异表达蛋白分析系统--双向凝胶电泳和蛋白图谱
    1.5 结束语
第二章 生殖生长期两优培九功能叶的光反应特性研究
    2.1 材料与方法
        2.1.1 材料
        2.1.2 方法
        2.1.2.1 功能叶叶片叶绿素含量的测定
        2.1.2.2 快速叶绿素荧光诱导动力学曲线参数的测定
        2.1.2.3 叶绿体的制备、放氧活性和光合磷酸化活性的测定
        2.1.2.4 类囊体膜的制备及电子传递活性的测定
        2.1.3 数据分析
    2.2 结果与分析
        2.2.1 生殖生长期两优培九与汕优63功能叶叶绿素含量的变化
        2.2.2 单位叶面积光能的吸收、传递与转化情况
        2.2.3 PSII原初光化学反应及结构和状态变化
        2.2.3.1 快速叶绿素荧光诱导动力学曲线的变化
        2.2.3.2 PSII受体侧变化
        2.2.3.3 PSII反应中心变化
        2.2.4 叶绿体放氧活性变化
        2.2.5 全电子链电子传递活性和光合磷酸化活性变化
    2.3 讨论
    2.4 结论
第三章 低剂量UV-B辐射增强对两优培九功能叶光合生理生化活性和叶绿体超微结构的影响
    3.1 材料与方法
        3.1.1 材料
        3.1.2 处理方法
        3.1.3 光合指标试验方法
        3.1.4 叶绿体超微结构的观察
    3.2 结果
        3.2.1 叶绿素含量、净光合速率和气孔导度
        3.2.2 PSII的光能转化分析
        3.2.3 电子传递和光合磷酸化表现
        3.2.4 暗反应关键酶活性变化
        3.2.5 形态和生长参数变化
        3.2.6 叶绿体超微结构变化
    3.4 讨论
        3.4.1 对气体交换和PSII相关参数的影响
        3.4.2 对电子传递链和光合磷酸化活性的影响
        3.4.3 对暗反应关键酶活性的影响
        3.4.4 对叶绿体超微结构的影响
    3.5 结论
第四章 低剂量UV-B辐射增强对两优培九功能叶抗氧化系统的影响
    4.1 材料与方法
    4.2 抗氧化系统试验方法
        4.2.1 抗氧化保护酶测定
        4.2.2 抗氧化剂测定
        4.2.3 MDA、O_2~-和蛋白质含量的测定
    4.3 实验结果
        4.3.1 UV-B处理下抗氧化保护酶活性变化
        4.3.2 UV-B处理下抗氧化剂活性变化
        4.3.3 UV-B处理对MDA、O_2~-和蛋白质含量的影响
    4.4 讨论
第五章 低剂量UV-B辐射增强对两优培九功能叶类囊体膜蛋白组分的影响
    5.1 材料与方法
        5.1.1 材料和处理方法
        5.1.2 蛋白提取
        5.1.3 双向电泳
        5.1.5 质谱鉴定
        5.1.6 蛋白质检索
    5.2 结果与分析
        5.2.1 完整叶绿体的观察和测定
        5.2.2 两优培九功能叶衰老过程中类囊体膜差异蛋白质组表达
        5.2.3 低强度UV-B处理对两优培九功能叶类囊体膜蛋白的影响
    5.3 讨论
        5.3.1 两优培九衰老过程类囊体膜差异蛋白质功能分析
        5.3.2 两优培九类囊体膜蛋白质对低强度UV-B辐射胁迫的响应
    5.4 总结
参考文献
在读期间发表的学术论文及研究成果
致谢

(10)循环光合磷酸化(论文提纲范文)

1 循环光合磷酸化与循环电子传递
    1.1 循环光合磷酸化
    1.2 循环光合电子传递链
2 循环光合磷酸化在光合作用中的地位
3 影响循环光合磷酸化的内外因素
    3.1 内在因素
    3.2 外在因素
        3.2.1 光照
        3.2.2 干旱
        3.2.3 温度
        3.2.4 CO2浓度
        3.2.5 矿质元素
4 循环光合磷酸化的调控
    4.1 有机物的调控
        4.1.1 硫酸甲酯吩嗪 (PMS)
        4.1.2 抗生素
        4.1.3 抑制剂
    4.2 无机物的调控
        4.2.1 亚硫酸氢钠 (Na HSO3)
        4.2.2 氯化铵
        4.2.3 稀土元素
        4.2.4 乙烯利
5 结束语和展望

四、叶绿体ATP合酶ε亚基缺失突变对叶绿体的毫秒延迟发光快相强度及其ATP合成能力的影响(论文参考文献)

  • [1]玉米籽粒发育调控基因ZmNPF7.9和ZmAPP1的克隆与功能分析[D]. 魏一鸣. 山东农业大学, 2021
  • [2]苦楝光合作用对Zn胁迫的响应和适应机制研究[D]. 黄鑫浩. 中南林业科技大学, 2021(01)
  • [3]探究玉米ZmNdhl1基因过表达水稻的耐盐性及光合特性[D]. 任姣姣. 扬州大学, 2019(05)
  • [4]利用叶肉细胞原生质体探究ATP合酶α和β亚基的互作[J]. 曾悦琛. 中学生物教学, 2017(16)
  • [5]拟南芥VKOR蛋白在叶绿体光系统组装、信号转导及氧化还原调控中的功能分析[D]. 卢瑛. 山东农业大学, 2014(01)
  • [6]转HBsAg基因樱桃番茄突变体叶绿体差异蛋白研究[D]. 张超. 西北大学, 2012(01)
  • [7]外源亚精胺缓解黄瓜幼苗高温胁迫伤害的生理调节机制和蛋白质组学研究[D]. 田婧. 南京农业大学, 2012(11)
  • [8]外源腐胺缓解黄瓜幼苗盐胁迫伤害的光合作用机理[D]. 束胜. 南京农业大学, 2012(12)
  • [9]两优培九功能叶光反应特性和对低剂量UV-B辐射增强的光合响应机制[D]. 于光辉. 南京师范大学, 2012(04)
  • [10]循环光合磷酸化[J]. 程建峰,沈允钢. 植物生理学通讯, 2008(05)

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叶绿体ATP合酶ε亚基缺失突变对毫秒延迟发光快相强度及叶绿体ATP合成能力的影响
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