葉綠體是植物細胞中極為關鍵的細胞器之一,被譽為植物細胞進行生命活動的“動力工廠”。那么,對于在逆境脅迫下植物葉綠體在生理、生化等方面變化的研究具有深遠的意義。課題組前期工作中,在關于UV-B輻射增強后導致的植物幼苗生物學功能損傷,以及He-Ne激光的抗逆防護效應方面做了大量工作。本研究將在前期研究成果的基礎上,以冬小麥(Triticum aestivum L.)幼苗為研究對象,通過室內模擬UV-B輻射增強的環(huán)境條件,研究了UV-B輻射增強(10.08KJ/cm2)和低劑量He-Ne激光輻照(λ=632.8nm,5.23mW/cm2 min)對小麥幼苗葉綠體生理及蛋白質組學的影響,以期進一步深入闡明低劑量He-Ne激光處理對增強UV-B輻射后植物葉綠體損傷的修復效應及細胞學機理。該研究成果對于進一步完善He-Ne激光的抗逆防護效應具有重要的理論和實踐意義。主要研究結果包括:(1)增強UV-B輻射會引起小麥幼苗葉綠體發(fā)育異常,導致葉綠體形態(tài)、超微結構和化學組成發(fā)生變化,葉綠體的光合作用效率降低,葉綠素熒光參數(shù)改變,低劑量的He-Ne激光輻照有效地緩解了UV-B輻射對小麥幼苗葉綠體產生的脅迫損...

【文章頁數(shù)】：135 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
中文摘要
Abstract
縮略詞
1 文獻綜述
    1.1 UV-B輻射對植物生長發(fā)育的影響
        1.1.1 UV-B輻照對植物表型形態(tài)建成的影響
        1.1.2 UV-B輻照對對植物生理生化代謝的影響
        1.1.3 UV-B輻照對植物DNA與基因表達模式的影響
        1.1.4 植物對UV-B輻射的感知和響應
    1.2 He-Ne激光的抗逆防護機制
        1.2.1 He-Ne激光的特點及其生物效應機制
        1.2.2 He-Ne激光在生命科學領域中的應用
    1.3 植物葉綠體蛋白質組學的研究進展
        1.3.1 蛋白質組學的研究概述
        1.3.2 蛋白質組學的相關研究技術
        1.3.3 植物蛋白質組學
        1.3.4 葉綠體蛋白質組學研究
    1.4 植物抗逆機理的研究進展
        1.4.1 常用的基因克隆方法
        1.4.2 抗逆基因的功能分析
    1.5 研究意義及主要研究內容
        1.5.1 研究內容及意義
        1.5.2 研究技術路線
2 He-Ne激光與增強UV-B輻射后小麥幼苗葉片組織顯微結構及葉綠體超微結構變化
    2.1 引言
    2.2 材料與方法
        2.2.1 實驗材料
        2.2.2 試劑
        2.2.3 主要儀器及科研軟件
        2.2.4 實驗方法
    2.3 結果與分析
        2.3.1 不同處理對小麥幼苗生長參數(shù)的影響
        2.3.2 不同處理后小麥幼苗葉片表觀組織顯微結構
        2.3.3 不同處理后小麥幼苗葉肉細胞顯微結構
        2.3.4 小麥幼苗原生質體制備與葉綠體原位觀察
        2.3.5 不同處理后小麥幼苗葉綠體超微結構差異
    2.4 小結
3 He-Ne激光與UV-B輻射下小麥幼苗葉綠體的光合作用
    3.1 引言
    3.2 材料與方法
        3.2.1 植物材料
        3.2.2 材料的培養(yǎng)及處理
        3.2.3 儀器設備及軟件
        3.2.4 完整葉綠體的制備與檢測
        3.2.5 小麥幼苗葉綠體光合色素含量的測定
        3.2.6 活性氧的檢測與原位染色觀察
        3.2.7 葉綠體抗氧化保護酶活性測定
        3.2.8 葉綠素熒光參數(shù)的測定
        3.2.9 葉綠體ATP酶活性及ATP含量的檢測
    3.3 結果與分析
        3.3.1 小麥幼苗生長參數(shù)的變化
        3.3.2 小麥幼苗的光合生理參數(shù)
        3.3.3 小麥幼苗葉片的快速光響應曲線
        3.3.4 小麥幼苗的快速葉綠素熒光誘導動力學曲線
        3.3.5 小麥幼苗葉綠體活性氧水平的變化
        3.3.6 葉綠體ATP酶活性和ATP含量的變化
    3.4 小結
4 小麥幼苗葉綠體蛋白質組學研究
    4.1 引言
    4.2 材料與方法
        4.2.1 實驗材料
        4.2.2 試劑配置
        4.2.3 主要儀器及科研軟件
        4.2.4 實驗方法
    4.3 結果與分析
        4.3.1 完整葉綠體制備與純化
        4.3.2 葉綠體蛋白的提取與定量
        4.3.3 蛋白雙向電泳結果
        4.3.4 雙向電泳凝膠圖像分析
        4.3.5 差異表達蛋白質的質譜分析及檢索
        4.3.6 差異蛋白的分類注釋與功能分析
        4.3.7 生物信息學方法預測部分差異蛋白質的結構
    4.4 小結
        4.4.1 關于實驗過程中的一些要點
        4.4.2 已鑒定的差異蛋白質的功能分析
5 差異蛋白基因表達驗證與基因克隆
    5.1 引言
    5.2 材料與方法
        5.2.1 實驗材料
        5.2.2 試劑配置
        5.2.3 主要儀器與科研軟件
        5.2.4 實驗方法
    5.3 結果與分析
        5.3.1 檢測RNA的純度和完整度
        5.3.2 差異蛋白基因的實時熒光定量PCR
        5.3.3 UV-B輻射響應基因的克隆
    5.4 小結
6 討論
    6.1 He-Ne激光緩解了UV-B輻射增強對小麥葉綠體產生氧化脅迫
    6.2 He-Ne激光緩解了UV-B輻射增強對小麥葉綠體光合作用抑制效應
    6.3 He-Ne激光加強了小麥幼苗葉綠體能量產生和物質代謝
    6.4 He-Ne激光對UV-B輻射增強脅迫下小麥葉綠體脅迫響應與防御蛋白
7 結論
參考文獻
附錄
致謝



本文編號：4056126