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超高产水稻剑叶衰老过程中PSⅡ激发压与Rubisco大、小亚基含量的相关性(英文)

Acta Botanica Sinica 2003年第8期45卷 929-935页

作者：欧志英彭长连林桂珠阳成伟中国科学院华南植物研究所广州510650

研究了大田生长条件下两系超高产杂交水稻(Oryza sativa L.)“两优培九”和我国大面积推广的三系杂交水稻“汕优63”从灌浆期到收获期剑叶PSⅡ光化学特性和Rubisco大、小亚基含量的变化。结果表明:可溶性蛋白质和叶绿素含量随剑叶生长... 详细信息

研究了大田生长条件下两系超高产杂交水稻(Oryza sativa L.)“两优培九”和我国大面积推广的三系杂交水稻“汕优63”从灌浆期到收获期剑叶PSⅡ光化学特性和Rubisco大、小亚基含量的变化。结果表明:可溶性蛋白质和叶绿素含量随剑叶生长时间的延长先缓慢下降,后期有一个快速降解的过程,“汕优63”降解的速率高于“两优培九”;Fv/Fm和qP都呈下降的趋势,qN则是先降然后上升。激发压(1-qP)在前期的变化较为平稳,后期则急剧增加,“汕优63”较“两优培九”增加快。Rubisco大、小亚基的含量与叶绿素、可溶性蛋白含量一样在前期下降比较慢,后期也有一个快速降解的过程,“汕优63”比“两优培九”降解快。激发压的增加与Rubisco大、小亚基的降解呈显著的线性相关性。我们推测PSⅡ激发压的急剧增加可能诱发了水稻剑叶的快速衰老过程。“两优培九”高产的重要生理原因之一,可能是它比“汕优63”有更强的光合能力并能维持更持久和较高的光合功能期。

关键词：激发压水稻剑叶 Rubisco 衰老

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过表达大豆类受体蛋白激酶基因RLPK2促进转基因拟南芥叶片的衰老

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广西植物 2022年第5期42卷 729-737页

作者：张强黄卓然胡康龙许超杨青青薛涛淮北师范大学生命科学学院污染物敏感材料与环境修复安徽省重点实验室安徽淮北235000

大豆RLPK2基因(GenBank登录号:AY687391)是一个编码N-末端富含亮氨酸重复序列的类受体蛋白激酶基因。为分析大豆RLPK2基因的功能,该研究以野生型拟南芥和大豆RLPK2基因过表达拟南芥植株为材料,通过农杆菌介导法转化野生型拟南芥,构建了... 详细信息

大豆RLPK2基因(GenBank登录号:AY687391)是一个编码N-末端富含亮氨酸重复序列的类受体蛋白激酶基因。为分析大豆RLPK2基因的功能,该研究以野生型拟南芥和大豆RLPK2基因过表达拟南芥植株为材料,通过农杆菌介导法转化野生型拟南芥,构建了大豆RLPK2基因过表达载体,分析了叶片衰老过程中叶绿素荧光参数、抗氧化酶活性及衰老相关基因表达量的变化。结果表明:(1)无论是野生型还是转基因拟南芥,随着叶片衰老进程的进行,光系统Ⅱ(PSⅡ)的最大光化学效率(F_(v)/F_(m))、PSⅡ实际光化学效率(Φ_(PSⅡ))、光化学淬灭系数(qP)和光合电子传递速率(ETR)均呈下降趋势,但后者下降趋势更明显;(2)激发压(1-qP)在叶片衰老前期的变化较为平稳,后期则急剧增加,且转基因型比野生型拟南芥增加更明显;(3)在叶片衰老的各个时期,转基因拟南芥叶片丙二醛(MDA)含量均显著高于野生型,而超氧化物岐化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性均显著低于野生型;(4)实时荧光定量PCR检测结果表明,RLPK2转基因拟南芥中衰老标志基因ATSAG12,衰老关键转录因子ATNAP、ATWRKY6和叶绿素降解关键酶编码基因ATACD1表达量显著上调。综上认为,大豆类受体蛋白激酶基因RLPK2参与调控植物叶片衰老进程,其表达对叶片衰老具有促进作用。

关键词：大豆 RLPK2 基因叶片衰老激发压抗氧化酶丙二醛

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低钾对水稻不同叶位叶片光合特性及抗氧化系统的影响

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核农学报 2007年第4期21卷 404-408,356页

作者：孙骏威李素芳付贤树奚辉王腾浩中国计量学院生命科学学院浙江杭州310018 浙江省农业科学院环境资源与土壤肥料研究所浙江杭州310021

研究了低钾条件下钾敏感型水稻品种"二九丰"不同叶位叶片的气体交换、荧光参数、色素和活性氧及抗氧化酶活性的变化。结果表明,随着叶位降低,对照和低钾处理的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、叶绿素(Chl)、类胡萝卜素(Car)、PSⅡ最大光... 详细信息

研究了低钾条件下钾敏感型水稻品种"二九丰"不同叶位叶片的气体交换、荧光参数、色素和活性氧及抗氧化酶活性的变化。结果表明,随着叶位降低,对照和低钾处理的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、叶绿素(Chl)、类胡萝卜素(Car)、PSⅡ最大光化学量子产量(Fv/Fm)、PSⅡ实际光化学量子产量(ΦPSⅡ)、表观电子传递速率(ETR)、可溶性蛋白(SP)含量、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性均显著下降,而胞间CO2浓度(Ci)、激发压(1-qP)、非光化学猝灭(qN)、超氧化物自由基(O2.-)产生速率、过氧化氢(H2O2)和丙二醛(MDA)含量却急剧升高。与对照相比,低钾胁迫加速了各叶位Pn的下降和Ci的上升,而Gs并无降低,说明Pn的降低主要是由非气孔引起的。低钾胁迫还明显降低Fv/Fm、ΦPSⅡ、ETR、Chl和SP含量、Chl/Car比率、及SOD和POD活性,促进了(1-qP)、O2.-产生速率、H2O2和MDA含量的升高。这些结果均说明低钾胁迫引起了PSⅡ光化学效率降低和能量耗散的不平衡,从而导致了叶片的早衰。相关性分析表明,PSⅡ的激发压的升高与Pn、Chl和SP的含量及SOD和POD活性呈极显著负相关,与O2.-产生速率、H2O2和MDA含量呈极显著的正相关。据此推测,激发压的升高可能介导了水稻在低钾条件下叶片早衰的起始过程。

关键词：水稻低钾光合激发压衰老

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缺N对水稻叶光合特性及其抗氧化酶的影响

缺N对水稻叶光合特性及其抗氧化酶的影响

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作者：黄宗安浙江大学

学位级别：硕士

本文主要研究了缺N和完全营养液处理对水稻幼苗第6完全展开叶20 d内的气体交换特性、光合色素含量、可溶性蛋白、Rubisco蛋白含量、叶绿素荧光参数和抗氧化酶系统的变化。与对照相比，缺N植株的Ch1含量从第5d起开始下降，并随缺N... 详细信息

本文主要研究了缺N和完全营养液处理对水稻幼苗第6完全展开叶20 d内的气体交换特性、光合色素含量、可溶性蛋白、Rubisco蛋白含量、叶绿素荧光参数和抗氧化酶系统的变化。与对照相比，缺N植株的Ch1含量从第5d起开始下降，并随缺N处理的延长而加速;Ch1的下降速度较Car快，故Car／Ch1在第5d开始显著地上升;缺N植株的可溶性蛋白含量在第5d时已显著减少，而对照植株轻微下降;随着缺N处理延长，Rubisco含量迅速下降。处理5d后，缺N植株的Amax，Gs和E分别降低并随着缺N处理延续而加剧下降，但缺N植株的Ci却不断升高;光饱和曲线表明，缺N植株的LCP降低更快;与此相似，缺N大大降低了AQY，处理20d后，缺N植株的AQY只有对照的28％，而对照的AQY保持相对稳定;A-Ci曲线表明，缺N植株的叶肉细胞羧化效率显著降低，缺N植物的CCP较对照下降25％;缺N植株的LSP在20d也显著减小。处理5d后，缺N植株的F、F、F／F和F／F变化不大，但Φ、q和ETR已开始明显下降，q、明显升高，q的上升与Car／Ch1相平行：缺N植株的PSⅡ激发压逐渐升高，在第10d达到峰值后趋于稳定;相应地，缺N植株的E也在第10d达到峰值。处理15d后，缺N植株的F／F、F／F、q和ETR降低更迅速。处理20d后，缺N植株的F才显著降低。以鲜重计算酶活性，与对照比较，处理1d，缺N植株叶片的SOD活力已低于对照，然而POD和CAT活力先升高，但随着缺N处理时间延长，3种酶活性都不同程度的下降;缺N叶片的MDA含量较对照迅速上升;以可溶性蛋白计算酶活性，则抗氧化酶的活力呈现出不同的特征，SOD、POD和CAT各自的活力均比对照明显升高，在缺N第15d后达到峰值，然后又迅速下降。相关分析结果表明：激发压的升高与Rubisco蛋白的降解与可溶性蛋白的减少存在显著的相关性(P＜0.05)。但滞后于Rubisco含量的降低。因此是卡尔文循环受阻导致对同化力的需求降低，继发光合电子传递链的饱和，引起了Q的过度还原，继而导致了激发压的升高。激发压的升高伴随着过剩激发能的产生，由此导致光系统的光抑制和活性氧的生成，活性氧的生成又加速了蛋白质和色素的降解。

关键词：水稻 N 叶衰老光合作用抗氧化酶叶绿素荧光激发压

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