甜菜葉片衰老超微結(jié)構(gòu)變化及氮對光合特性調(diào)控與Rubisco抗體制備.pdf

1、本研究以甜研7號、甜研8號作為試材，通過盆栽試驗，觀察甜菜功能葉片（第10、15、20片真葉）發(fā)育過程中（N120）細胞超微結(jié)構(gòu)的變化，并結(jié)合功能葉片在5個氮素水平0、60、120、180、240kg/h㎡（N0、N60、N120、N180和N240）下，光合速率（Pn）、葉綠素含量及Rubisco活性等光合特性及可溶性蛋白含量的變化，試圖從細胞超微結(jié)構(gòu)和生理生化兩方面來研究甜菜功能葉片衰老機制，以期為延長功能葉片光合壽命、提高光合效能

2、提供理論依據(jù)。
　　 同時，采用（NH4）2SO4分級沉淀，凝膠過濾和離子層析三步的方法提取并純化了甜菜成熟葉片中的Rubisco（1，5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶）（EC4.1.1.39），并測定了Rubisco的全酶分子量、亞基數(shù)目及亞基分子量；通過免疫試驗，制備了甜菜葉片中的Rubisco多克隆抗體，為其深入研究奠定實驗基礎(chǔ)。
　　 研究結(jié)果如下：
　　 隨著葉片逐漸衰老，細胞超微結(jié)構(gòu)發(fā)生一系列不可逆的變

3、化，表現(xiàn)為：葉綠體數(shù)目逐漸減少，葉綠體膜破裂、基質(zhì)外溢，類囊體逐漸泡狀化、解體；線粒體個體變小，數(shù)目逐漸增加，膜結(jié)構(gòu)破損直至溶解；細胞膜由平滑變的褶皺直至破損，兩個品種均表現(xiàn)出這一特征。兩個品種在同一時期，單個視野內(nèi)葉綠體數(shù)目及葉綠體的大小，存在一定差異，但表現(xiàn)不顯著。
　　 在功能葉片的生育期間，光合速率（Pn）、葉綠素含量、Rubisco羧化活力等光合特性指標(biāo)及可溶性蛋白含量均為單峰曲線變化，即先升高再降低。兩個品種三片功能

4、葉均表現(xiàn)出這一趨勢，但甜研8號在各項數(shù)值整體表現(xiàn)上比甜研7號略高。光合速率（Pn）、葉綠素含量、Rubisco羧化活力及可溶性蛋白含量等生理生化指標(biāo)之間均表現(xiàn)為顯著或極顯著的相關(guān)性。不同氮素水平對光合特性相關(guān)指標(biāo)有顯著影響，總體表現(xiàn)為：在N0-N120區(qū)間，隨著氮素水平升高而增高；但超過N120時，各項指標(biāo)的變化不顯著，且呈降低趨勢。
　　 本試驗中，兩品種均分別在N180、N120下達到最高產(chǎn)量及產(chǎn)糖量，表明氮素水平對產(chǎn)質(zhì)量有

5、明顯的影響；光合速率（Pn）、葉綠素含量、Rubisco羧化活力等光合特性指標(biāo)及可溶性蛋白含量均與塊根產(chǎn)量呈顯著或極顯著正相關(guān)（r=0.83*～0.96**），可以認為是產(chǎn)量及產(chǎn)糖量形成的重要影響因子。
　　 明確了甜菜葉片中Rubisco的提取、純化方法，在實驗室條件下制備了較純的酶，純化倍數(shù)達到7.7；經(jīng)Native-PAGE顯示為一條帶，純度達到90％以上，測定其全酶分子量約為540kDa；SDS-PAGE顯示為兩條帶，表