芽黄性状是一种可遗传的性状，一般受隐性基因控制，棉花芽黄突变体在棉花幼苗时期新生叶表现出黄化现象，随植株生长，叶片逐渐转绿。在光合特性方面，黄叶与绿叶存在差异。为了分析不同叶色叶片结构和功能的差异，对芽黄突变体的光合特性有更深的了解。本文利用棉花雄性不育系芽黄突变体作为实验材料，通过叶片的叶绿素含量，叶绿体超微结构及叶绿素荧光参数进行了研究，得到结论如下将棉花芽黄突变体种子进行种植，芽黄雄性不育材料自然分离绿色群体为芽黄性状的对照植株。对材料性状进行观察，在第一片真叶展平，进行不同叶色光合色素含量测定。实验结果表明，芽黄突变体叶绿素a和叶绿素b都显著低于对照，绿叶的叶绿素a与叶绿素b比例范围在3.0-4.0，在这个范围内，比例越低，光合作用越强。使用透射电镜观察材料的叶绿体超微结构，证明黄叶的叶绿体结构存在一定缺陷。黄叶的叶绿体边缘解体，质体与胞质相融，光合功能有不可逆损伤，与绿叶相比黄叶类囊体排列松散。绿叶不具有黄叶的缺陷，含有淀粉及内含物，产生油滴。使用叶绿素荧光分析仪Handy PEA测定叶绿素荧光参数，分析得出黄叶在吸收光能、电子传递和热耗散比绿叶低，但黄叶的光合反应效率和PSII潜在光化学活性高于绿叶。
目录
摘要 1
关键词 1
Abstract 1
Key words 2
引言 2
1 材料与方法 2
1．1 材料与处理 2
1．2 实验方法 2
1．2．1棉花芽黄突变体叶绿素含量测定 2
1．2．2 棉花芽黄突变体叶绿体超微结构 3
1．2．3 叶绿素荧光参数分析法 3
2 结果与分析 3
2．1 棉花芽黄突变体叶绿素含量分析 3
2．2 棉花芽黄突变体叶绿素超微结构 4
2．3 叶绿素荧光参数分析 5
3 讨论 10
致谢 11
参考文献 12
棉花芽黄突变体叶片光合特性分析
引言
引言
棉花作为重要的经济作物和纤维作物，对国民生活和生产有着重要的影响，现在棉花生产中，运用芽黄突变体作为标记辅助育种是棉花育种的有效 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ^351916072* 
手段，节约生产成本。棉花芽黄突变体幼苗或新生叶时期表现出黄化现象，而且随着棉花植株逐渐生长而恢复绿色的一种叶色变化。不同的芽黄突变体恢复时间和黄化程度不一，个别棉花芽黄突变体黄化会始终伴随植株存在。芽黄突变体多为1到2对隐形基因控制[]。将芽黄性状转入雄性不育株，与恢复系进行杂交，杂交获得的杂种可育和不育系的比例为1：1，再连续回交，因不育系表现为芽黄性状而可育株表现为绿色，所以可在早期拔出假杂种。后期黄叶恢复正常叶色，绿色的叶片又可进行正常的光合作用，几乎不影响棉花生长发育所需光能。
棉花的光合作用主要依赖于叶片，叶片中的叶绿体及其所含的叶绿素是研究光合作用的重要对象，黄绿叶色的光合特性的分析中，受光激发的叶绿素所发出的荧光是光合研究有效辅助指标。不同实验材料荧光参数所表现出的实验结果规律有差异，叶绿素荧光不只反映棉花叶片光合作用过程中能量的吸收、激发和光化学反应，同时也反映了光合系统中电子的传递和能量合成[]。在测量方式上，叶绿素荧光参数分析是一种直接简便，不损害被测材料的叶绿素分析法，对其参数指标可通过分子水平定量分析,得出黄叶和绿叶内叶绿素荧光参数差别之处。目前叶绿素荧光测定仪的参数有48个，本文通过图表直观分析此次实验，将荧光参数作为光合作用敏感的辅助指标，并通过叶绿素的含量测定，分析不同叶色叶片所含叶绿素的显著性差异来分析光合作用的强度。叶绿体的超微结构可分析芽黄突变体和对照的叶绿体结构，透射电镜可以了解到芽黄突变体不同叶色叶片的内部显微结构，通过叶绿体的功能健全或有缺陷的情况，对荧光参数进行补充说明，从而分析棉花不同叶色的光合特性。
1 材料与方法
1．1 材料与处理
本实验芽黄材料来自太仓棉花育种基地，该材料种子是将具有芽黄性状的植株与雄性不育系回交获得的。在3月20号种植在牌楼温室，每个材料8盆。每盆8粒种子，确保每盆都有种子萌发成苗，苗数过多的进行移栽确保苗正常成长。常规的病虫害管理，真叶开始长出时，可明显观察出芽黄性状，以株系中自然分离的绿苗做为对照。测定中主要使用的设备有，英国Hansatec公司生产的便携式叶绿素荧光测定仪Handy PEA、分光光度计、透射电镜等。
1．2 实验方法
1．2．1棉花芽黄突变体叶绿素含量测定
为测定光合色素含量，随意取棉花芽黄突变体黄叶和对照各6片叶，根据邱念伟[3]的方法将叶片切成1mm粗的细丝（图2），用2ml二甲基亚砜（DMSO）65℃高温避光提取至叶片变白或透明，再用8ml80%丙酮稀释的两步快速浸提法测定叶片叶绿素含量。以80%丙酮为对照，分别测定提取液在663.6nm和646.6nm下的光密度值（OD值）。
用公式计算叶绿素浓度：
Ca(mg/L) = 12.27 A663.62.52 A646.6；
Cb (mg/L) = 20.10 A646.64.92 A663.6；
CT (mg/L) = Ca+Cb = 7.35 A663.6+17.58 A646.6
1．2．2 棉花芽黄突变体叶绿体超微结构
棉花芽黄突变体叶片叶绿体结构透射电镜方法需要先选取棉花芽黄突变体黄叶和对照各6片叶，避开叶脉，用锋利刀片在叶片纵横一致的位置取长23mm宽12mm的长条形的叶肉，迅速放入装有2.5%戊二醛的离心管中，用注射器抽出离心管内的空气，使叶片沉于离心管底部与固定液充分接触，室温固定8小时以上后放4℃冰箱中保留备用（注意更换戊二醛溶液，不要使叶色发生改变），然后送大学电镜室制片观察。
1．2．3 叶绿素荧光参数分析法
幼苗真叶倒二叶展平时开始荧光试验，选取长势良好的芽黄突变体和对照。其中芽黄突变体6株，绿色对照6株，1h暗处理。待天黑后，仅开绿光灯进行实验操作，使用便携式叶绿素荧光测定仪Handy PEA测定暗处理下棉花芽黄突变体不同叶色叶片的荧光，每株倒二叶5次重复，每片测定的叶片系上白绳，一周测一次。材料长势见(图1)。
2 结果与分析
本实验数据采用Excel2010、GraphPad prism5和statistix8.1软件统计分析，以黄绿叶色为对比，进行一维方差分析（ANOVA），采用LSD法分析显著性差异（α≤0.05）。
2．1 棉花芽黄突变体叶绿素含量分析

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