在植物组织和器官的形成和发育过程中,质体的发育出现了不同的类型:叶绿体存在于绿色组织中,淀粉体存在于贮藏组织和根中,有色体存在于花、果实和一些根等组织中 (Egea et al., 2010; Marano et al., 1993)。同时,在不同的组织中,对叶绿素的需求也是不同的。我们通常认为叶子是高等植物光合产物的主要场所,但植物的一些生殖器官也具有光合活性,例如花蕾、花、果实和种子 (Aschan and Pfanz, 2003; Vemmos and Goldwin, 1993)。在早期发育阶段,大多数开花植物花瓣为绿色是因为有叶绿素的存在,在成熟的花瓣或萼片(或两者)中叶绿体向有色体过渡,大多数开花植物的叶绿素绿色消失,花瓣颜色改变。之后叶绿体叶绿素含量降低,同时积累了大量的类胡萝卜素,来吸引传粉者(例如,鸟类、蜜蜂、蝴蝶),从而有利于授粉(Aschan et al., 2005; Marano et al., 1993; Whatley and Whatley, 1987)。这一高度调节的过程包括了复杂的生理和超微结构的改变,受复杂遗传机制的调控 (Marano et al., 1993; Salopek-Sondi and Magnus, 2007)。
关于叶绿体的结构和功能的组织我们已经积累了很多研究成果,包括光合组分的详细描述和调节机制。同时,关于结构、生化和质体形成的分子生物学方面,我们最近几年也有了相当大的进展(EGEA et al.,2010;Marano et al.,1993)。然而,我们对绿色组织(例如叶子)和多彩的有色体组织(例如,花卉和水果)之间的差异的了解却依然不足。 源`自·751.文/论:文'网,www.751com.cn
在这项研究中,我们分析了白菜叶子和花两种组织中叶绿体生物合成的差异,包括色素含量和叶绿素生物合成相关基因的表达。结果表明,白菜花瓣中叶绿素含量较少,叶绿素a/b比值较低,但类胡萝卜素含量较高,叶子则相反,叶子中叶绿素含量高,叶绿素a/b比值高,类胡萝卜素含量较低。我们的研究结果表明,叶子中叶绿素生物合成相关基因(尤其是下游结构基因)的表达都比花瓣中的高。
2.材料与试剂
2.1 植物原料
白菜品种“茭白”(Brassica rapa var.Pekinensis),于2015年9月20日将白菜种子种入9厘米的陶盆中,并在当年10月25日将有四片叶子的的植物移植到试验区。植物所有生长阶段均长在试验田里。所有的植物样品,包括叶片和花瓣均取自2016年3月20日处于开花期的白菜。收获的所有样品应立即浸入液态氮中,并保持在 -80 °C的温度。
叶绿素代谢合成相关引物已由本实验室合成。
2.2试剂
Trizol试剂、M-MLV反转录酶、DEPC水(1%)、70%乙醇(DEPC水配制)、异丙醇、氯仿、药用酒精、溴酚蓝、液氮。