‘金叶’弯刺蔷薇叶绿体结构、叶绿素合成物质含量及相关基因表达分析

‘金叶’弯刺蔷薇叶绿体结构、叶绿素合成物质含量及相关基因表达分析

论文摘要

‘金叶’弯刺蔷薇(Rosa beggeriana‘Aurea’)是弯刺蔷薇(R. beggeriana)经60Co–γ辐射处理获得的金色叶突变体。以弯刺蔷薇为对照,对‘金叶’弯刺蔷薇叶绿体超微结构和光合色素含量进行分析,结果显示,‘金叶’弯刺蔷薇叶绿体内基粒片层较少且垛叠稀疏不齐,叶绿体发育受到了一定程度的影响;叶绿素a和b、类胡萝卜素含量均显著低于弯刺蔷薇,但叶绿素a/b比值显著提高,属于叶绿素b缺乏型突变体。对叶绿素生物合成前体物质含量及催化其合成的关键酶基因表达分析发现,胆色素原(porphobilinogen)合成后,‘金叶’弯刺蔷薇叶片中尿卟啉原Ⅲ(uroporphyrinogenⅢ)、粪卟啉原Ⅲ(coproporphyrinogenⅢ)、原卟啉Ⅸ(protoporphyrinⅨ)和镁原卟啉Ⅸ(Mg-ProtoporphyrinⅨ)含量及其合成关键酶基因Rb HEMC、Rb HEME1/Rb HEME和Rb CHLI表达水平都显著低于弯刺蔷薇,表明其叶绿素生物合成可能在由胆色素原合成尿卟啉原Ⅲ的步骤受到了阻碍。进一步对下调基因进行克隆分析,发现4个基因编码区的碱基序列在野生型和突变体之间没有差别,表明‘金叶’弯刺蔷薇叶绿素生物合成受阻不是由上述关键酶基因编码区的碱基突变造成,其叶色变异的调控机制还需要进一步探寻。

论文目录

  • 1 材料与方法
  •   1.1 试材及取样
  •   1.2 叶片透射电镜样品制备及观察
  •   1.3 叶片光合色素及叶绿素合成前体物质含量测定
  •   1.4 基因表达及差异分析
  •   1.5 基因cDNA全长扩增及序列分析
  • 2 结果与分析
  •   2.1 叶绿体超微结构
  •   2.2 叶片光合色素含量和叶绿素合成前体物质含量
  •   2.3 叶绿素合成途径相关酶基因的表达分析
  •   2.4 叶绿素合成途径主要下调基因克隆及序列分析
  • 3 讨论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 闫菲,杨树华,卫晶晶,龙瑜,贾瑞冬,赵鑫,葛红

    关键词: 蔷薇,金叶弯刺蔷薇,叶色突变,叶绿素生物合成,基因克隆,表达分析

    来源: 园艺学报 2019年11期

    年度: 2019

    分类: 农业科技

    专业: 园艺

    单位: 中国农业科学院蔬菜花卉研究所国家花卉改良中心,北京市植物园

    基金: 国家自然科学基金项目(31672183),“十三五”重点研发项目(2018YFD1000401),北京市科委科技计划课题(D161100001916004),中央级公益性科研院所基本科研业务费专项(Y2017PT52),农业部园艺作物生物学与种质创制重点试验室项目

    分类号: S685.12

    DOI: 10.16420/j.issn.0513-353x.2019-0032

    页码: 2188-2200

    总页数: 13

    文件大小: 4550K

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    ‘金叶’弯刺蔷薇叶绿体结构、叶绿素合成物质含量及相关基因表达分析
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