1. 研究目的与意义
银杏(Ginkgo bilobaL.)是世界著名的孑遗植物,原产于我国,素有植物活化石之称,是重要的观赏植物和经济树种。黄叶银杏因其叶色优美和观赏期长,现已开始在景观园林中推广种植。但目前对黄叶银杏呈现金黄色叶片的变色机理并不清楚,在一定程度上限制了黄叶银杏的理论研究和实际应用。
本研究以黄叶银杏母株黄叶为试材、绿叶为对照,主要分析其内源激素和保护性酶活性等生理指标年变化规律,旨在分析黄叶银杏在特定发育阶段的代谢特点,从生理生化角度去探讨黄叶银杏的突变原因,以期为黄叶银杏叶片呈色机理的研究提供理论依据。
2. 国内外研究现状分析
目前,对金叶植物的研究集中在模式植物中,如拟南芥(Arabidopsis thaliana)、水稻(Oryza sativa)、番茄(Solanum lycopersicum)、玉米(Zea mays)、小麦(Triticum aestivum)等,主要从叶片结构、叶绿体发育、光合生理变化和遗传特性等方面展开了大量研究。叶色突变体是基础研究的理想材料,不仅在分析鉴定基因、蛋白功能和互作方面有着重要的价值,在育种工作中也具有重要的利用价值。目前,国内外研究者对叶色突变体的突变机理做了大量的研究。由于叶色变异通常会影响突变体的光合作用,使植物发育迟缓,抵抗力下降,开始并没有引起重视。然而随着对叶色突变体研究的不断深入,叶色突变体逐渐体现出其重要性,并在生产中得到应用。如叶色变异性状在育种中可作为标记性状,简化良种繁育和杂交育种;某些叶色突变体因具有优良性状可作为新的种质资源开发利用。植物叶色突变体叶色变化只是突变的外在表现,其呈色原理比较复杂,直接原因是叶片中的色素种类和含量发生变化。叶色突变体叶色的改变必然伴随着一系列的生理生化特性的改变,如色素、矿质元素、内源激素等,是其叶色形成的物质基础。目前对彩叶植物呈色机理研究较多,但是对金叶植物的叶色成因及其生理生化变化研究较少。
3. 研究的基本内容与计划
试验设计:
以黄叶银杏母株黄叶和绿叶为材料,分别于4月、5月、7月,8月、9月和11月进行取样,取样时间为上午8:30-9:00,避开雨天。取样选择南面向阳的、同一高度的、大小相似的一年生枝条上的黄叶和绿叶,液氮速冻后,带回实验室-80℃保存备用。
研究主要内容:
4. 研究创新点
近年来,许多学者对植物叶色突变体进行了细致研究,初步解释了色素对于叶色发育的影响,并取得了很多成果。本研究选用的突变体材料黄叶银杏为自然突变体,该突变体的一个侧枝发生突变,叶片在春季呈现金黄色,而其他枝条叶色均为正常绿色,两种叶片叶色在整个生长季节区别明显。突变侧枝能正常结实,为非致死性突变,采接穗多代嫁接发现接穗叶色与母株叶色一致,性状较为稳定。
