甜菜葉片衰老超微結構變化及氮對光合特性調控與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）細胞超微結構的變化，并結合功能葉片在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，試圖從細胞超微結構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。
　　 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。
　　 研究結果如下：
　　 隨著葉片逐漸衰老，細胞超微結構發(fā)生一系列不可逆的變

3、化，表現(xiàn)為：葉綠體數目逐漸減少，葉綠體膜破裂、基質外溢，類囊體逐漸泡狀化、解體；線粒體個體變小，數目逐漸增加，膜結構破損直至溶解；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，單個視野內葉綠體數目及葉綠體的大小，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之間均表現(xiàn)為顯著或極顯著的相關性。不同氮素水平對光合特性相關指標有顯著影響，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下達到最高產量及產糖量，表明氮素水平對產質量有

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及可溶性蛋白含量均與塊根產量呈顯著或極顯著正相關（r=0.83*～0.96**），可以認為是產量及產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，純化倍數達到7.7；經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