高温、高光强胁迫对植物离体叶绿体光合色素的降解及沙丘芦苇纯化内含物对其减缓作用的研究

论文摘要

本文以甘肃省河西走廊临泽县境内荒漠地区两种生态型芦苇（Phragmites CommunisTrim）,双子叶植物菠菜（Spinacia oleracea）为材料,研究了在不同温度水平（25℃、35℃、45℃）,不同光照水平（暗、光）和不同处理时间水平（0h、1h、2h、3h）条件下,三个物种离体叶绿体叶绿素相对含量的降解变化,以及外源加入来源于沙丘芦苇的纯化PAAC对逆境下离体叶绿体叶绿素降解的减缓作用和可能作用机理。主要获得以下结果:（1）高温、高光强条件下,离体叶绿体叶绿素降解作用明显,特别是温度和光强两因子之间的互作,加强了离体叶绿体叶绿素的降解率。而来源于沙丘芦苇的纯化PAAC的加入,可明显减缓水芦和菠菜叶绿素相对含量的降低,尤其可减缓光照条件下,叶绿素相对含量的降低,推测PAAC作为沙芦叶片中具独特分子结构特征的相容性溶质,对离体叶绿体有一定的保护作用。（2）为了进一步确定各胁迫因子对光合色素的影响程度及作用机理,我们采用了薄层层析技术对处理后得到的产物进行了分析,在薄层板上可分离5个斑点,测定各色素斑点的Rf值,根据各斑点的颜色及Rf值,与文献报道值比较,可确定各斑点依次为β-胡萝卜素,叶绿素a,叶绿素b和叶黄素,其中斑点2特征与文献报道不一致,其Rf值介于β-胡萝卜素和叶绿素a的Rf值之间,推测其为光合色素降解产物。（3）结合质谱的方法,我们进一步研究了光合色素降解的产物,发现其分子量约为564,与叶黄素的分子量568接近,推测该化合物可能是叶黄素的初级或早期中间代谢产物,而不是次级或最终的降解产物,或者是由于叶绿素a脱去叶绿醇基并且发生了基团的取代而引起的。

论文目录

• 略词表
• 摘要
• Abstract
• 第1章 文献综述
• 一 高温、高光强胁迫对植物体的伤害
• 1 高温胁迫对植物的伤害
• 2 高光强胁迫对植物的伤害
• 二 植物逆境生理及抗逆机制
• 1 光合作用与逆境胁迫
• 2 相容性溶质与逆境胁迫
• 3 膜脂过氧化与逆境胁迫
• 4 活性氧的产生与保护酶系统
• 5 逆境蛋白与逆境胁迫
• 三 本研究的目的及意义
• 第2章 沙丘芦苇PAAC减缓强光高温条件下离体叶绿体叶绿素降解的可能作用机理探讨
• 摘要
• 前言
• 1 材料和方法
• 1.1 材料
• 1.2 方法
• 1.3 数据分析
• 2 结果与分析
• 2.1 温度、光照及处理时间对叶片离体叶绿体叶绿素相对含量的影响
• 2.2 外源PAAC的加入对高温,光照及不同处理时间条件下离体叶绿体的保护
• 3 讨论
• 第3章 高温、高光强胁迫对离体叶绿体光合色素降解产物薄层层析及质谱分析
• 摘要
• 前言
• 1 材料和方法
• 1.1 植物材料
• 1.2 植物材料叶绿体的提取、纯化制备 参见第二章
• 1.3 不同温度、光照及时间处理 参见第二章
• 1.4 薄层层析法分离色素
• 1.5 质谱分析条件
• 2 结果与分析
• 2.1 薄层层析
• 2.2 质谱
• 3 讨论
• 参考文献
• 发表论文目录
• 致谢