茶燭葉色突變體葉綠體發(fā)育基因GLD的表達(dá)特征分析.pdf

1、花燭(Anthurium andraeanum Lind.)又名紅掌、安祖花，為天南星科(Araceae)花燭屬常綠草本植物，是一種重要的熱帶盆花和切花植物。目前，國(guó)內(nèi)外花燭育種研究的目標(biāo)性狀主要集中在花燭苞片顏色、苞片大小、株型（作盆花或切花）及葉型（葉片大?。┑龋P(guān)于花燭葉色突變性狀的研究尚未見(jiàn)報(bào)道。2004年我們?cè)谶M(jìn)行花燭品種‘Sonate’的離體培養(yǎng)中發(fā)現(xiàn)，由愈傷組織再生的無(wú)菌苗中出現(xiàn)了一株葉片顏色呈黃綠相間的葉色嵌合體，本實(shí)

2、驗(yàn)室通過(guò)腋芽增殖及愈傷組織器官發(fā)生兩種增殖方式獲得了多種性狀的葉色突變株系，通過(guò)不斷篩選，選出了穩(wěn)定的黃化、紅化和白化株系，并進(jìn)行了大量增殖供試驗(yàn)研究。為合理利用該突變?nèi)后w以培育優(yōu)良株系，對(duì)花燭突變體的形成機(jī)理進(jìn)行了初步研究，結(jié)果如下：
　　 ⑴選取生長(zhǎng)良好，整齊一致的花燭品種‘Sonate’野生型、黃化型、紅化型及白化型無(wú)菌苗為材料，通過(guò)改良CTAB法提取高質(zhì)量的花燭葉片總RNA，通過(guò)RT-PCR、RACE擴(kuò)增出GAPDH、G

3、LK基因的中間片段及3'末端，并以此為基礎(chǔ)，對(duì)GLK基因在花燭野生型及各種突變型中的表達(dá)進(jìn)行了分析，不同表型的實(shí)時(shí)定量PCR結(jié)果表明，GLK基因在野生型中的表達(dá)水平最高，明顯高于其在紅化型和白化型葉片中的表達(dá)量，在紅化型中的表達(dá)量最低，野生型中的表達(dá)量是紅化型的約10倍。
　　 ⑵選取生長(zhǎng)良好，整齊一致的花燭野生型及黃化型無(wú)菌苗，分別置于25℃，弱光10001xs、正常光50001xs和強(qiáng)光200001xs光照條件下培養(yǎng)15d，

4、通過(guò)實(shí)時(shí)定量GLK基因、透射電鏡觀(guān)察葉綠體超微結(jié)構(gòu)、葉綠素和花青素測(cè)定及原生質(zhì)體分離，結(jié)果表明:①GLK基因在野生型和黃化型花燭光照處理后的表達(dá)水平基本趨勢(shì)均為:正常光照＞弱光照＞強(qiáng)光照，黃化型花燭在正常光照條件下的表達(dá)量約為強(qiáng)光條件下的2倍，約為弱光條件下的3倍，并且在不同光照條件下，野生型花燭中GLK基因的表達(dá)量均高于黃化型。②在弱光條件下，黃化型葉綠體中含有大量嗜鋨小體，膜結(jié)構(gòu)模糊不清。野生型中含有較少的線(xiàn)粒體及少量嗜鋨小體，兩種

5、類(lèi)型葉綠體中均未發(fā)現(xiàn)淀粉粒;正常光照條件下，黃化型葉綠體中有體積較大的空泡，無(wú)明顯的內(nèi)囊體結(jié)構(gòu)，能明顯觀(guān)察到數(shù)量較多、體積較大的深色嗜鋨顆粒聚集在一起。野生型花燭葉綠體被膜清晰，片層結(jié)構(gòu)清晰，內(nèi)含亮白色橢圓形淀粉粒，有些因含有較大的淀粉粒而膨脹;強(qiáng)光條件下，黃化型花燭葉綠體不具備正常的結(jié)構(gòu)特征，呈現(xiàn)一種空腔化的結(jié)構(gòu)。野生型花燭葉綠體基粒顏色較深，基質(zhì)類(lèi)囊體之間縫隙較小，含大量油狀嗜鋨顆粒，體積較大且分布密集。
　　 ⑶野生型及黃