猕猴桃果实叶绿体生理学与细胞生物学特征的研究

论文摘要

多数猕猴桃果实具有诱人的绿色果肉组织。猕猴桃果实叶绿体是否具有光合功能，其生理与结构有什么变化规律，是国内外学者颇感兴趣的理论课题。纵观国内外猕猴桃的研究现状，尚未见到关于猕猴桃果实叶绿体生理学与细胞生物学特征动态变化的研究报道。本研究以猕猴桃果实为试材，运用Imaging-PAM、光谱、电子显微镜、石蜡切片、荧光显微、氧电极等技术，研究发育中、采后室温贮藏和冷藏猕猴桃果实叶绿体荧光动力学参数、荧光参数光响应特征、光合色素、4阶导数吸收光谱、光合速率、显微结构、超微结构等的时空变化规律，并进行了种间、品种间以及果实与叶片之间的比较，揭示了猕猴桃果实叶绿体的生理学变化规律及其与细胞生物学特征的关系。主要结论如下： 1．猕猴桃果实的光合活性具有时空特异性。①从果实纵向看，在发育、室温贮藏及冷藏过程中，猕猴桃果实有中轴胎座部分从果实顶端到基部，外层果肉荧光参数（Fm、F0、Fv／Fm、Yield、NPQ、qP、ETR）在一定范围内波动，在中轴胎座及其外围部分，随着果实的发育和室温贮藏及冷藏时间的延长，果实两端的荧光参数（除Fm、F0之外）大于果实中间部分，而且至后期果实中间部分的荧光参数均降为0。②从果实横向看，发育中猕猴桃从外到内Fv／Fm、Yield、qP、ETR依次降低；室温贮藏果实中轴胎座及其外围除Yield、qP、ETR为0，其它区域均与发育中猕猴桃变化规律相似；冷藏秦美果实从外到内荧光参数的变化规律与室温贮藏的相似。③从时间上看，随着果实的发育、室温贮藏和冷藏时间的延长，Fv／Fm、Yield、qP、ETR均趋于下降，但是冷藏时其差异不显著。 2．猕猴桃果实不同种、不同品种之间的果实以及叶片与果实之间光合活性差异显著。①发育中秦美猕猴桃果实光合活性强于魁蜜。秦美猕猴桃果实Fv／Fm、Yield和ETR分别比魁蜜猕猴桃果实高11.3％、21.0％和21.3％。②发育中美味猕猴桃3个品种光合活性由小到大的顺序均为：长安5＞长安4＞长安6。③叶片的光合活性远远高于果实。美味84猕猴桃叶片Fv／Fm、Yield和ETR分别比果实高18.5％、75.9％和78.3％，中华36叶片Fv／Fm、Yield和ETR分别比果实高40.6％、83.9％和83.9％。 3．发育中、采后室温贮藏和冷藏猕猴桃果实赤道面各区Yield、qP均随着光强增大而降低，而NPQ、ETR则上升。随着果实的发育和贮藏时间的延长，各区最大ETR趋于下降。 4．发育中、采后室温贮藏和冷藏猕猴桃果实各部位色素系统处于动态变化之中，且存在PChlide，酸性环境使不少Chl转变为Pheophytin，Chl与Chlide的存在使果肉始终呈现绿色。随着果实的发育和贮藏时间的延长，果实光合色素系统中Chl（a+b）均降低，秦美各部位Chla／b则上升，魁蜜果实发育中期各部位Chla／b最高，秦美果实同一时期Chl（a+b）和Chla／b依OP、IP和AP而降低；魁蜜果实同一时期AP的Chl（a+b）和Chla／b最高。

论文目录

• 缩写词
• 摘要
• Abstract
• 第一章 综述
• 1.1 猕猴桃果实的营养价值与医疗效应
• 1.2 猕猴桃果实的细胞学研究概述
• 1.2.1 外果皮（Epicarp）
• 1.2.2 中果皮（Mesocarp）
• 1.2.3 中轴（Central Core或Columella）
• 1.3 猕猴桃果实生长与发育概述
• 1.4 猕猴桃果实叶绿体的研究进展
• 1.4.1 叶绿体超微结构
• 1.4.2 叶绿体色素
• 1.5 其它果实叶绿体研究进展
• 1.5.1 叶绿体的分布与结构
• 1.5.2 叶绿素的种类与数量
• 1.5.3 叶绿体的光合作用
• 1.5.4 影响叶绿体光合作用的因素
• 1.5.4.1 透光率
• 2的扩散阻力'>1.5.4.2 CO₂的扩散阻力
• 1.6 光合色素成分与叶绿体功能的光适应
• 1.6.1 阳生型和阴生型叶绿体色素成分的差异
• 1.6.2 光合机构的光适应
• 1.7 本研究目的和内容
• 1.7.1 研究目的
• 1.7.2 研究内容
• 第二章 发育中猕猴桃果实叶绿体生理学与细胞生物学特征的研究
• 2.1 实验材料及方法
• 2.1.1 实验材料
• 2.1.2 实验方法
• 2.1.2.1 Imaging-PAM测定
• 2.1.2.2 光合色素的测定
• 2.1.2.3 细胞学观察
• 2.1.2.4 叶绿体超微结构的观察
• 2.1.2.5 果实表面扫描电镜观察
• 2.1.2.6 果实表皮Imaging-PAM测定
• 2.2 实验结果与分析
• 2.2.1 果实荧光参数变化特征
• 2.2.1.1 不同Slice主要荧光参数的变化
• 2.2.1.2 不同AOI荧光参数的变化
• 2.2.1.3 不同时期果实荧光参数变化
• 2.2.1.4 秦美和魁蜜果实种间主要荧光参数比较分析
• 2.2.1.5 果实和叶片间主要荧光参数比较分析
• 2.2.1.6 美味猕猴桃品种间荧光参数的比较分析
• 2.2.2 荧光参数的光响应特征
• 2.2.2.1 Yield的光响应
• 2.2.2.2 NPQ的光响应
• 2.2.2.3 qP的光响应
• 2.2.2.4 ETR的光响应
• 2.2.3 果实与叶片荧光参数的光响应特征比较
• 2.2.4 光合色素的变化特征
• 2.2.4.1 光合色素的吸收光谱及4阶导数光谱特征
• 2.2.4.2 Chl含量和Chla／b的变化特征
• 2.2.4.3 不同光强环境下猕猴桃Chl含量和Chla／b的比较
• 2.2.5 果肉叶绿体分布与形态结构变化特征
• 2.2.5.1 果实叶绿体分布
• 2.2.5.2 果实叶绿体形态变化特征
• 2.2.5.3 果实叶绿体形态与超微结构变化特征
• 2.2.6 果实表皮毛及其对果实表面荧光特性的影响
• 2.2.6.1 果实表皮毛形态特征
• 2.2.6.2 果实表皮毛对果实表皮荧光动力学参数的影响
• 2.2.6.3 不同时间猕猴桃果实表皮毛对果实表皮荧光动力学参数影响
• 第三章 室温贮藏猕猴桃果实叶绿体生理学与细胞生物学特征的研究
• 3.1 实验材料与方法
• 3.1.1 实验材料
• 3.1.2 实验方法
• 3.1.2.1 Imaging-PAM测定
• 3.1.2.2 光合色素测定
• 3.1.2.3 细胞学观察
• 3.2 实验结果
• 3.2.1 果实荧光参数变化特征
• 3.2.1.1 不同Slice荧光参数的变化
• 3.2.1.2 不同AOI荧光参数的变化
• 3.2.1.3 不同时段荧光参数的变化
• 3.2.2 荧光参数的光响应特征
• 3.2.2.1 Yield的光响应
• 3.2.2.2 NPQ的光响应
• 3.2.2.3 qP的光响应
• 3.2.3 光合色素的变化特征
• 3.2.3.1 光合色素的4阶导数吸收光谱特征
• 3.2.3.2 Chl含量和Chla／b的变化特征
• 3.2.3.3 碳酸钠对Chl含量和Chla／b的影响
• 3.2.4 叶绿体的细胞学特征
• 3.2.4.1 室温贮藏初期果实叶绿体形态特征
• 3.2.4.2 室温贮藏70d果实叶绿体形态特征
• 第四章 冷藏猕猴桃果实叶绿体生理学与细胞生物学特征的研究
• 4.1 实验材料与方法
• 4.1.1 实验材料
• 4.1.2 实验方法
• 4.1.2.1 Imaging-PAM测定
• 4.1.2.2 光合色素测定
• 4.1.2.3 光合速率的测定
• 4.1.2.4 细胞学观察
• 4.2 实验结果
• 4.2.1 果实荧光参数变化特征
• 4.2.1.1 不同Slice荧光参数的变化
• 4.2.1.2 不同AOI荧光参数的变化特征
• 4.2.1.3 不同时段荧光参数的变化特征
• 4.2.2 荧光参数的光响应特征
• 4.2.2.1 Yield的光响应
• 4.2.2.2 NPQ的光响应
• 4.2.2.3 qP的光响应
• 4.2.2.3 ETR的光响应
• 4.2.3 光合色素的变化特征
• 4.2.3.1 光合色素的4阶导数吸收光谱特征
• 4.2.3.2 Chl含量和Chla／b的变化特征
• 4.2.3.3 碳酸钠对Chl含量和Chla／b的影响
• 4.2.4 光合速率的变化特征
• 4.2.5 果实叶绿体的细胞学特征
• 第五章 讨论与结论
• 5.1 讨论
• 5.2 结论
• 参考文献
• 个人简介
• 导师简介1
• 导师简介2
• 博士学位在读期间获得成果清单
• 致谢
• 博硕士论文同意发表的声明