叶绿素b减少油菜突变体Cr3529叶绿素生物合成的研究

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Chl b缺乏突变体在植物已经大量被报道,且被广泛的用于对植物光合作用过程和机理的研究。叶绿素是植物细胞中含量最为丰富的卟啉分子,通过吸收光和传递光能以及电子给其它分子在光合作用中发挥着举足轻重的作用。因此对叶绿素b减少油菜突变体Cr3529叶绿素生物合成的研究有助于我们对该突变体叶绿素合成缺陷机理的探索。1为了研究叶绿素b减少油菜突变体Cr3529叶绿素生物合成的特点,以生长到10天的野生型(WT)和突变体(MT,Cr3529)子叶为材料,利用吸收光谱和荧光光谱法测定了突变体子叶中叶绿素生物合成主要几种前体物质的含量。所得结果显示:突变体子叶中叶绿素生物合成第一个限速步骤的前体物质—δ-氨基乙酰丙酸(ALA)含量与野生型油菜大致相同,饲喂ALA后,突变体及野生型油菜子叶中ALA含量均显著增加,但2者无差异;自然条件下和饲喂处理后胆色素原含量在突变体中也未见有降低;而尿卟啉原Ⅲ含量仅为野生型的一半,经ALA饲喂处理后也仅为野生型含量的82%;此外,粪卟啉原Ⅲ、原卟啉Ⅸ、镁原卟啉Ⅸ和原植基叶绿素的含量都明显地低于野生型,ALA饲喂处理虽然使突变体各前体物质含量上都有了不同程度的增加,但仍不同程度的低于野生型。上述结果表明:突变体中叶绿素生物合成并非受阻于前体物质ALA的形成,而是受阻于由胆色素原形成尿卟啉原Ⅲ的步骤。与其它叶绿素b减少突变体因镁-螯合酶活性降低,引起原卟啉Ⅸ累积和镁原卟啉Ⅸ含量降低相比,Cr3529叶绿素合成缺陷的机制和前体物质的累积明显不同。2林可霉素是质体蛋白翻译抑制剂,用它来处理使野生型和突变体油菜的叶绿体均被有效的抑制。经林可霉素处理的油菜叶片呈黄色,而且几乎无法检测到叶绿素的存在。而测定前体物质ProtoⅨ,Mg-ProtoⅨ和Pchlide含量发现,与野生型相比突变体呈现出现降低再升高的趋势。林可霉素处理生长的突变体中这种趋势也没有改变,且表现为野生型和突变体中三种前体物质的含量都有不同程度的增加,其中野生型的增幅高于突变体,Mg-ProtoⅨ高于ProtoⅨ和Pchlide。
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