【摘 要】
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【目的】叶色突变体是研究植物光合作用、叶绿体结构及相关基因功能的重要材料。本试验前期获得了一个性状遗传稳定的黄化突变体ylm,在栽培过程中发现该材料对温度敏感。本研究旨在鉴定番茄黄化突变体ylm与野生型M82的表型差异,探明该突变体ylm对温度的敏感程度,以期为番茄育种及解析该叶色突变的形成机制奠定基础。【方法】本试验的开展是以番茄黄化叶突变体ylm和其背景材料野生型M82为材料,对苗期叶片颜色、
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【目的】叶色突变体是研究植物光合作用、叶绿体结构及相关基因功能的重要材料。本试验前期获得了一个性状遗传稳定的黄化突变体ylm,在栽培过程中发现该材料对温度敏感。本研究旨在鉴定番茄黄化突变体ylm与野生型M82的表型差异,探明该突变体ylm对温度的敏感程度,以期为番茄育种及解析该叶色突变的形成机制奠定基础。【方法】本试验的开展是以番茄黄化叶突变体ylm和其背景材料野生型M82为材料,对苗期叶片颜色、生长指标、叶片色素含量、光合及荧光特性等进行鉴定分析。并根据其叶色对温度敏感,设置3个不同温度水平:16℃、25℃、30℃,分别处理48h。对突变体ylm的叶绿素含量、光合及叶绿素荧光特性等进行测定分析。对结果期果实大小、颜色及色素含量、营养品质指标进行测定。【结果】1.研究发现苗期番茄黄化突变体ylm的心叶明显黄化,真叶完全展开呈黄绿色,植株下部叶片逐渐转绿,其生长受到显著抑制,表现为株高、茎粗和地上、地下干鲜重、叶面积、根体积均极显著低于野生型M82。2.黄化突变体ylm苗期第1叶位叶片的叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素含量均极显著低于野生型M82,而类胡萝卜素的含量却极显著高于野生型M82,说明色素含量的降低导致突变体叶色黄化。且突变体ylm的叶肉细胞中叶绿体数目明显较少,叶绿体基粒的片层结构模糊。其中含有大量的嗜锇颗粒,分布密集,但淀粉粒数量较少,且体积较小。番茄黄化叶突变体ylm叶绿体发育不良、结构受损严重。3.苗期黄化叶突变体ylm的净光合速率(Pn)和蒸腾速率(Tr)均极显著或显著低于M82,气孔导度(Gs)显著低于M82,而胞间CO2浓度(Ci)则显著高于M82。推测叶绿体结构异常与叶绿素含量的下降,降低了叶绿体捕捉、转化、传递光能的能力,降低了光能利用效率。突变体ylm的Fv/Fm、Y(II)、q P、q N和ETR均极显著低于野生型M82,说明突变体光合能力降低,对光抑制敏感,电子传递速率降低。4.突变体ylm在16℃条件下处理48 h后,植株上部叶片呈现出明显的黄色。随着温度的升高,25℃条件下处理48 h后,植株的叶片黄化程度轻,黄色的叶片逐渐变绿,而30℃处理48 h后,整个植株叶片均呈绿色,叶色与野生型基本一致。突变体ylm与野生型M82叶片叶绿素含量的差异性与肉眼观察到的叶色表型相一致。5.突变体在16℃和30℃条件下SOD、POD活性均高于适温25℃,这些结果说明突变体抗氧化酶活性也有所提高,活性氧代谢能力增强,对于温度变化有一定响应。6.突变体ylm果实颜色呈橙红色,与M82相比颜色稍浅,单果重、果肉厚度、果实横纵经均小于M82。红熟期ylm的类胡萝卜素和番茄红素的含量均显著低于野生型M82。果实营养品质指标测定结果表明ylm的维生素C、可溶性总糖的含量显著高于M82。【结论】黄化突变体ylm苗期的叶色变化与叶绿素含量密切相关,且突变体的叶绿体结构的受损严重,导致光合能力减弱,光合电子传递能力下降,使植株生长受到抑制;突变体ylm在低温条件下,黄化更明显,高温条件下与M82叶色差异不明显;色素含量的变化与其肉眼观察到的表型相一致;对结果期黄化突变体ylm的果实初步鉴定,发现突变体的果实颜色呈橙黄色;与野生型相比,果实大小、果皮厚度有显著的差异,果实红熟期ylm的维生素C、糖的含量与M82相比均显著升高。突变体ylm在不同成熟期类胡萝卜素及番茄红素的含量都低于M82,这与果实颜色的表型相一致。
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