低叶绿素b水稻叶片自然衰老过程中光合作用变化以及叶绿体中Calvin循环多酶复合体的纯化

摘要

光合作用是植物生长发育的基础，它为植物提供所需的物质和能量。在农业生产中，由于叶片早衰而造成许多作物减产。水稻是我国主要的粮食作物之一，因此延缓衰老，延长光合功能期对于改善光合作用和提高产量有着十分重要的意义。 本研究通过测定水稻低叶绿素b突变体及其野生型(镇恢249)第五叶自然衰老过程中净光合速率(Pn)、叶绿素荧光参数、Rubisco相对含量的变化，研究了低叶绿素b对水稻叶片自然衰老的影响。结果表明，叶片全展后随着衰老进程，突变体与野生型的Pn、叶绿素荧光参数中除qN外以及Rubisco大小亚基相对含量都呈下降趋势，而qN呈上升趋势，低叶绿素b突变体的净光合速率高于野生型且下降慢于野生型，但是二者叶绿素荧光参数之间的差异却很小，而野生型Rubisco相对含量下降较突变体快，因此突变体比野生型Pn高的原因主要在碳同化。 在此基础上进一步研究了水稻低叶绿素b突变体及其野生型第五叶自然衰老过程中光合放氧、Rubisco大亚基含量变化以及对胰蛋白酶敏感性的变化，通过喷施不同的抗氧化剂以及氧化剂研究其对Rubisco大亚基含量变化的影响。结果表明，叶片全展后随着衰老进程，突变体与野生型光合放氧速率、Rubisco大亚基相对含量呈下降趋势，抗氧化剂可以不同程度的缓解Rubisco含量的下降，而氧化剂则加速Rubisco含量的下降。低叶绿素b突变体的光合放氧速率高于野生型，Rubisco大亚基含量下降慢于野生型，并且衰老进程中突变体Rubisco大亚基对胰蛋白酶的敏感性低于野生型，因此活性氧是Rubisco降解的调节剂。 本研究还经过叶绿体提取、(NH4)2SO4分段盐析、分子筛层析和离子交换层析四步纯化后，酶活检测及电泳结果表明纯化得到的蛋白质可能是Calvin循环多酶复合体，分子量约为520kDa和230kDa。

目录

文摘

英文文摘

论文说明:缩略语表

声明

第一章文献综述

一、水稻叶片衰老的生理生化变化及其生理机制

二、Rubisco及其氧化修饰

三、展望

第二章低叶绿素b水稻叶片自然衰老过程中光合作用与叶绿素荧光参数的变化

1材料与方法

2结果与分析

3讨论

第三章水稻叶片自然衰老过程中Rubisco大亚基的含量变化及其原因

1材料与方法

2结果与分析

3讨论

第四章叶绿体中Calvin循环多酶复合体的纯化

1材料与方法

2结果与分析

3讨论

参考文献

结论

附录：攻读硕士学位期间学术论文的发表情况

致谢