茄子光系统Ⅱ的热胁迫特性

以耐热性较弱的黑贝一号圆茄和耐热性较强的黑贝二号圆茄为试材,热胁迫处理后采用植物效率仪PEA进行快速叶绿素荧光诱导曲线及其参数测定.结果表明：当温度高于40 ℃,PSⅡ结构受热胁迫影响较为敏感,表现为初始荧光F_o缓慢上升;PSⅡ原初光化学效率F_v/F_m和ΔF/F_m′大幅度下降,且黑贝二号F_v/F_m的半衰时间T₅₀和ΔF/F_m′的半衰温度t₅₀分别大于黑贝一号.较高的热胁迫剂量（48℃处理5 min或44℃处理20～30min）下,快速荧光诱导动力学曲线呈现OKJIP型,在700μs处出现与放氧复合体失活有关的K相.黑贝一号在44 ℃下处理20 min才有K相出现,黑贝二号则晚10 min出现.与35℃相比,在48℃,特别是在52℃的较高剂量热胁迫下,Strasser能量流动模型参数中的DI_o/RC有大幅度地增加,体现了热耗散对PSⅡ的较强保护能力.随着热胁迫温度的升高和热胁迫时间的延长,两品种的无活性中心F_vi/Fv显著增加.     

24-表油菜素内酯对干旱胁迫下辣椒叶片快速叶绿素荧光诱导动力学曲线的影响

以辣椒品种“超辣九号”为试材,采用15%的PEG6000模拟干旱,研究了0.1μmol·L^-1外源24-表油菜素内酯(EBR)处理对干旱胁迫下辣椒叶片快速叶绿素荧光诱导动力学曲线(OJIP)的影响。结果表明:干旱胁迫降低了辣椒叶片的光化学效率和光合性能,导致干旱光抑制的发生。干旱胁迫既损伤了辣椒叶片PSⅡ供体侧放氧复合体(OEC),同时也对PSⅡ反应中心和受体侧造成伤害,阻碍了光合电子传递;干旱胁迫还导致单位叶面积有活性反应中心数目(RC/CS)的下降,并降低了单位叶面积吸收的光能(ABS/CS)、捕获的光能(TRo/CS)和进行电子传递的能量(ETo/CS),同时诱导了单位叶面积热耗散(DIo/CS)的增加。这说明辣椒遭受干旱胁迫后启动了相应的防御机制,一方面通过PSⅡ的可逆失活减少光能吸收与传递,另一方面通过促进热耗散减少过剩激发能的积累。EBR处理改善了干旱胁迫下辣椒叶片PSⅡ受体侧的电子传递,缓解了单位叶面积有活性反应中心数目的减少,优化了光合电子传递的进行,并维持相对较高的热耗散能力,从而减轻了干旱光抑制程度,对干旱胁迫下辣椒叶片光合机构和光合性能起到保护作用。     

低温胁迫下二倍体杂交种高山松光系统Ⅱ功能稳定性研究

以人工气候室内的高山松(Pinus densata)及其亲本油松(P.tabulaeformis)和云南松(P.yunnanensis)实生苗为材料,通过测定低温胁迫和恢复后其幼苗的快速叶绿素荧光诱导动力学(JIP-test)参数,分析高山松及其亲本的光系统Ⅱ(PSⅡ)功能稳定性以及对低温胁迫的响应差异,以探讨高山松适应高海拔低温环境的光合生理生态机制。结果表明:经过33 d的低温(12℃/5℃,昼/夜)处理后,高山松PSⅡ功能参数单位截面积吸收的能量(ABS/CSo)、捕获的能量(TRo/CSo)、电子传递的能量(ETo/CSo)、耗散的能量(DIo/CSo)、有活性反应中心的数量(RC/CSo),以及原初光化学反应的最大量子产额(φPo)、吸收光能用于QA-以后的电子传递的能量比例(φEo)、捕获光能用于QA-以后的电子传递的能量比例(Ψo)、光能利用能力参数(PIabs)、2 ms时相对可变荧光(VJ)、荧光上升的初始斜率(Mo)、荧光曲线与Fm所围面积(Area)、介于F0和Fm之间的相对面积(Sm)和QA氧化还原次数(N)均与处理前无显著差异;油松和云南松的φPo、φEo、Ψo、PIabs、Area与对照差异显著,云南松的VJ、Mo、Sm、N、ETo/CSo、DIo/CSo、ABS/CSo也与对照存在显著差异;温度恢复之后(25℃/18℃,昼/夜),这些荧光参数的恢复程度表现为高山松>油松>云南松。可见,低温胁迫显著影响了油松和云南松的光能传递和光能利用能力以及受体库大小,且云南松遭受伤害的程度高于油松,而高山松的PSⅡ功能及其稳定性在遭受低温胁迫时明显高于亲本油松和云南松,且胁迫解除后恢复程度高,从而使得高山松能够在高海拔低温环境中累积代谢所需的有机物,保证其正常的生长和发育。     

不同浓度氟对茶树幼苗叶片叶绿素荧光特性的影响

为探讨氟对茶树[Camellia sinensis(L.)O.Kuntze]叶片叶绿素荧光特性的影响,采用盆栽沙培法,用不同浓度的Na F溶液处理6周,对茶树叶片的叶绿素荧光特性进行研究。结果表明,用600 mg L–1的氟处理,茶苗叶片的OJIP曲线O相呈小幅度上升,P相下降得非常明显,IP相显著下降,出现清晰的L点(150μs)和K点(300μs);经过氟处理的茶苗叶片I点、J点的相对可变荧光和耗散能增加;荧光参数RC/CSo、ETo/ABS、PIabs、PIcs等明显下降,而DIo/RC、DIo/CSo和DIo/ABS等参数大幅度增加;叶片氟含量与ETo/TRo、REo/ABS、PICS呈负相关,与DIo/RC呈正相关。因此,氟胁迫处理削弱了茶树叶片的光合电子传递能力,影响了光合机构的作用,同时叶片以增加自身热耗散来防止受到光抑制和光破坏。     

NaCl胁迫增强杂交酸模(Rumex K-1)幼苗叶片光系统Ⅱ的耐热性

NaCl胁迫对杂交酸模幼苗光系统Ⅱ(PS Ⅱ)的最大光化学效率没有影响,但是增强了PS Ⅱ的耐热性.热胁迫条件下,与未经盐胁迫处理的叶片相比,经NaCl 200 mmol/L处理的杂交酸模幼苗叶片,其PS Ⅱ最大光化学效率下降较小,反映OEC受伤程度的指标Fk/Fj上升较小.此外,光化学猝灭系数(qP)、PS Ⅱ反应中心光能捕获效率(Fv1/Fm1)、PS Ⅱ光化学转换效率(ΦPS Ⅱ)的下降以及QB-非还原性反应PS Ⅱ反应中心的相对含量上升程度也较小.探讨了盐胁迫增强杂交酸模幼苗叶片PS Ⅱ耐热性的可能机理.     

低氧胁迫下黄瓜植株热耗散途径

采用营养液栽培,研究了低氧(营养液溶氧浓度为0.9～1.1 mg·L-1)胁迫下黄瓜幼苗光合作用热耗散与叶黄素循环的关系.结果表明:低氧胁迫下,黄瓜叶片PSⅡ的实际光化学效率(φPSⅡ)、饱和光强下的净光合速率(Pn)、表观量子效率(AQY)和PSⅡ的最大光化学效率(Fv/Fm)均显著降低,表明黄瓜植株的光合作用受到了光抑制;同时,光化学猝灭系数(qp)降低,而热耗散(NPQ)和天线耗散能量(D)的比值显著升高,说明黄瓜叶片热耗散增强;NPQ与叶黄素脱环氧化状态(DEPS)呈显著正相关,且两者均被抗坏血酸(AsA)所促进,被二硫苏糖醇(DTT)所抑制,说明低氧胁迫下,叶黄素循环是黄瓜植株光合作用热耗散的主要途径.     

外源脯氨酸对高温胁迫下黄瓜幼苗叶片AsA-GSH循环和光合荧光特性的影响

以抗热性较弱的黄瓜品种‘新泰密刺'为试材,在人工气候箱内采用营养液栽培法,研究了外源脯氨酸(Pro)预处理对高温胁迫下黄瓜幼苗叶片抗坏血酸-谷胱甘肽循环和光合荧光特性的影响.结果显示:(1)与清水处理相比,高温胁迫4 h和8 h时,Pro预处理黄瓜幼苗叶片单脱氢抗坏血酸还原酶(MDAR)活性、GSH(还原型谷胱甘肽)/GSSG(氧化型谷胱甘肽)比值及GSH含量显著升高;(2)在高温胁迫8 h时,Pro预处理幼苗的净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)及PSⅡ的最大光化学效率(F_v/F_m)、光化学淬灭系数(q_P)均显著升高,而蒸腾速率(T_r)和非光化学淬灭系数(NPQ)降低.研究表明,外源Pro预处理可显著提高高温胁迫下黄瓜幼苗叶片抗坏血酸-谷胱甘肽循环清除H_2O_2能力和叶片光合能力,有效缓解高温胁迫对黄瓜叶片抗氧化系统和光合系统的伤害,从而增强植株的耐热性.     

高温对仁用杏光合特性及PSⅡ光化学活性的影响

为探讨高温胁迫下仁用杏叶片的光合适应机制,以科尔沁沙地生长的4年生'超仁'仁用杏为试材,设置环境温度为25℃、30℃、40℃和50℃处理,利用气体交换技术和快速叶绿素荧光诱导动力学曲线分析技术(JIP-test),研究了仁用杏叶片光合特性和PSⅡ光化学活性.结果表明:在一定温度范围内,随着温度升高,仁用杏通过提高光合色素含量和比例来维持光能的吸收、传递和转换能力,从而保证光合机构正常运转;当高温超过叶片自身生理调节限度后,叶绿素发生分解、净光合速率(Pn)明显下降、胞间CO2浓度(Ci)上升,说明光合作用的下降是由叶肉因素造成的.温度40℃导致单位面积有活性反应中心数量(RC/CSo)显著下降;而50℃高温下荧光诱导曲线中K点(Wk)和J点(Vj)明显增加,高温对仁用杏叶片放氧复合体(OEC)、受体侧和PsⅡ反应中心造成了伤害.此外,50℃高温还导致初始荧光(Fo)显著升高,为对照的2.26倍,PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)和光化学性能指数(PI/ABS)分别下降为对照的37.9%和10.3%.高温损害了PSⅡ供体侧和受体侧的功能,造成光合效率下降,这是高温胁迫对仁用杏叶片光合机构伤害的主要机制之一.     

模拟酸雨对龙眼叶片PSⅡ反应中心和自由基代谢的影响

酸雨对植物光合机构的伤害机理一直是生态学研究的热点之一,为了探讨叶面酸化导致的PSⅡ反应中心损伤和光合机构自由基累积之间的内在联系,以1年生龙眼(Dimocarpus longana Lour.)实生小苗为研究对象,采用盆栽试验,研究了模拟酸雨胁迫对龙眼叶片叶绿素荧光参数和自由基代谢的影响.结果表明:酸雨胁迫改变了龙眼叶片的快速叶绿素荧光诱导动力学曲线形状,伤害PSⅡ反应中心;pH2.5酸雨胁迫5d后最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ反应中心活性(1/F0-1/FM)、反应中心含量(RC/CSo)急剧下降;有活性反应中心的关闭程度(VJ)、失活反应中心的比例(Non-QA和Non-QB)显著增加,QA迅速还原;放氧复合体(OEC)被破坏;PSⅡ受体侧电子传递体数(Sm)、电子转化效率(ψ0)和电子传递速率((φ)E0)明显降低,叶面酸化导致光系统线性电子传递受损.pH2.5酸雨胁迫5d后叶片超氧阴离子自由基(O2(-))、过氧化氢(H2O2)和丙二醛(MDA)含量显著增加;抗坏血酸(AsA)和谷胱甘肽(GSH)转化为氧化型,还原型减少;超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、单脱氢抗坏血酸还原酶(MDAR)、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性下降,叶绿体内自由基不能被及时清除,过多的自由基损伤光合器官,导致龙眼叶片PSⅡ受伤害.模拟酸雨胁迫伤害龙眼叶片PSⅡ反应中心供体侧和受体侧的电子传递体,造成同化力不足,清除自由基能力下降,导致叶绿体自由基累积,光合机构受到伤害.     

模拟干旱和盐分胁迫对沙枣幼苗PSⅡ活力的影响

通过PEG-6000和NaCl模拟实验研究了干旱和盐分胁迫对沙枣幼苗叶片光系统Ⅱ(PSⅡ)活力的影响。结果显示:PEG胁迫使沙枣幼苗叶片PSⅡ在300μs时相对于FJ-Fo的可变荧光比值(Wk)升高,却降低了单位反应中心密度(RC/CSo)和最大量子产量(Fv/Fm),导致效能指数(PIABS)随水势降低而显著下降,阻碍了电子传递链中供体和受体侧的电子传递,也抑制了叶绿素的合成,从而全面抑制PSⅡ的活力;NaCl胁迫对沙枣叶片PSⅡ活力没有显著影响。比较两种处理等渗溶液下的结果发现,盐离子对沙枣叶片PSⅡ活力具有正效应,它抵消了渗透效应对沙枣叶片PSⅡ活力的抑制作用,这可能与盐离子进入叶片细胞,减轻了渗透胁迫有关。     

内源GSH参与低温胁迫下外源NO对黄瓜幼苗叶片光合作用的调控

为探讨还原型谷胱甘肽(GSH)参与低温(10℃/6℃)胁迫下一氧化氮(NO)对黄瓜幼苗叶片光合及荧光作用的调节作用,该研究以‘津研4号’黄瓜幼苗为试材,于四叶一心时置光周期14 h/10 h、昼夜温度25℃/20℃光照培养箱内,叶面预处理分别为:双蒸水(对照)、GSH合成酶抑制剂(BSO,丁硫氨酸亚砜胺)、NADPH合成酶抑制剂(6-AN,6-氨基烟酰胺),8 h后再喷施NO供体亚硝基铁氰化钠(SNP),于第1次喷施药剂24 h后昼夜温度降至10℃/6℃,低温胁迫24 h后测定叶片细胞膜透性、气体交换参数、叶绿素荧光等各项指标。结果显示:(1)与CK相比,SNP处理显著提高了黄瓜幼苗叶片相对含水量、叶绿素含量、净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(G_s)、最大光化学量子产量(F_v/F_m)、实际光化学效率(Φ_(PSⅡ))、非光化学猝灭系数(NPQ)、光化学猝灭系数(qP)、表观光合电子传递系数(ETR)及NO含量,显著降低叶片胞间CO_2浓度(C_i)、电解质渗漏率、丙二醛(MDA)含量、非调节性能量耗散量子产量Y_(NO)。(2)SNP处理可保持较高的荧光产额,使快速叶绿素荧光诱导曲线JIP相逐渐升高,而BSO+SNP、6-AN+SNP处理显著降低了SNP的作用效果;SNP处理黄瓜幼苗叶片PSⅡ最大光化学效率(φ_(Po))、PSⅡ反应中心吸收光能用于电子传递的量子产额(φ_(Eo))、捕获激子将电子传递到电子传递链Q_A~-下游其他电子受体的概率(ψ_o)、与PSⅡ反应中心受体侧性能有关的荧光参数包括氧气释放复合体(OEC)活性状态(F_(O-K))、Q_A被还原能力(F_(K-J))、Q_B(含快还原PQ库)被还原能力(F_(J-I))和慢还原PQ库被还原能力(F_(I-P))以及单位受光面积有活性反应中心数量(RC/CS)等均显著高于CK,而与反应中心关闭有关的荧光参数Q_A被还原最大速率(M_o)和J相相对可变荧光(V_J)均显著低于CK。(3)BSO+SNP、6-AN+SNP处理也削弱了SNP的这些作用效果。研究表明,在低温胁迫条件下,内源GSH参与了外源NO增强黄瓜幼苗叶片相对含水量、缓解膜脂过氧化、稳定PSⅡ和促进PSⅡ反应中心电子传递链供受体侧的电子传递能力,从而提高黄瓜幼苗耐冷性。     

细胞外ATP对低温下菜豆叶片光系统Ⅱ运行及光能分配的影响

细胞外ATP(eATP)可作为一种重要的胞外分子调节植物的多种生理反应。该研究以菜豆(Phaseolus vulgaris L.)品种‘农普12号’幼苗叶片为实验材料,研究了胞外1.0mmol/L ATP溶液对低温下(10℃、10h)菜豆叶片光系统Ⅱ(PSⅡ)运行及光能分配的影响。结果显示:(1)低温胁迫(10℃、10h)对菜豆叶片PSⅡ的潜在最大光化学效率(F_v/F_m)没有产生显著性影响,但低温胁迫却降低了叶片的实际光化学运行效率[Y(Ⅱ)],同时降低了PSⅡ的光化学反应能量(P),增加了天线热耗散能量(D)和非光化学反应耗散能量(E),使叶片胞外ATP水平有所下降。(2)叶片施加外源ATP可以有效缓解低温胁迫下菜豆叶片胞外ATP水平的下降,同时使叶片的实际光化学效率[Y(Ⅱ)]和光化学反应能量(P)显著上升,也使天线热耗散能量(D)非光化学反应耗散能量(E)均显著下降。研究表明,低温胁迫降低了菜豆叶片PSⅡ的光化学运行并增加了光能的耗散,而在低温胁迫下增加胞外ATP水平能够有效提高菜豆叶片光化学反应的运行效率并降低光能的耗散。     

干旱胁迫对银杏叶片光合系统Ⅱ荧光特性的影响

为了探讨银杏叶片在长期干旱胁迫下光合性能的变化,采用盆栽控水法对银杏幼苗进行干旱处理,并分别在处理后第0、20、30、40、50天,对荧光动力学曲线和荧光参数进行了测定和JIP-test分析.结果表明:随着干旱的加剧,叶片叶绿素含量逐渐递减.由于干旱导致银杏叶片的光合系统Ⅱ(PSⅡ)结构破坏和稳固性减弱,其荧光动力学曲线出现了K相和L相的升高,在干旱处理40 d后升高加剧.PSⅡ结构的变化导致了一系列荧光参数的变化,初始荧光F0逐渐升高,最大荧光Fm逐渐降低;代表单位反应中心活性的参数ABS/RC、ET0/RC、TR0/RC逐渐升高;单位面积捕获的光能TR0/CS0高于对照,单位面积用于电子传递的光能ET0/ CS0后期下降;表示受体侧电子传递活性的参数Sm、Ψ0、(φ)E0逐渐下降,M0、VJ、VI逐渐升高;表示热耗散的参数DI0/RC、DI0/CS0随干旱时间延长而急剧升高;活性反应中心数目RC/CS0减少;代表PSⅡ光合效率的参数Fv/Fm、PIabs逐渐下降;代表PSⅡ供体侧活性的参数Wk随干旱时间延长而逐渐升高,OEC逐渐减少.干旱胁迫导致银杏叶片PSⅡ反应中心失活,能流分配失衡,电子传递受阻,PSⅡ放氧复合体失活和PSⅡ稳固性减弱,从而破坏PSⅡ光合功能.而反应中心失活和受体侧电子QA-的累积是造成PSⅡ电子传递活性减弱的主要原因.干旱条件下,银杏PSⅡ的PIabs比Fv/Fm对干旱的反应更灵敏,可作为银杏叶片受到伤害的指标.     

晴天条件下光、温变化对苹果绿色果皮原初光化学反应的影响

利用快速叶绿素荧光诱导动力学和光谱反射测定技术,研究了晴天条件下,光、温变化对苹果绿色果皮原初光化学反应的影响.结果表明：一天内,随着光、温的增强,金冠苹果果皮在12:00-14:00存在较严重的光抑制.O-J-I-P荧光诱导曲线在300 μs处的相对可变荧光（W_k）几乎没有变化,说明果皮PSⅡ的放氧复合体（OEC）的活性在一天当中没有受到强光和高温的伤害;但是果皮捕获的激子将电子传递到电子传递链中Q_A-下游电子受体的概率（Ψ_o）从8:00-12:00逐渐下降,说明金冠果皮PSⅡ反应中心受体侧的功能受到抑制.强光降低了果皮单位面积上有活性的反应中心（RC/CS）的数量,导致单位反应中心吸收的光能（ABS/RC）增加.果皮的光化学反应（TR_o/RC）不能完全利用所吸收的光能,使单位反应中心的热耗散（DI_o/RC）增加.伴随着光抑制的出现,苹果果皮叶黄素库的脱环化比例增加,表明强光下,果皮启动了叶黄素循环机制,来耗散过剩光能,以减轻过剩光能对光合机构的进一步伤害;一天中,光强和温度的增加均可加重果皮的光抑制程度,但光强对果皮的影响程度显著大于温度对果皮的影响.     

Na2CO3胁迫下星星草幼苗叶片PSⅡ光能利用和耗散与培养基质渗透势的关系

用荧光动力学的方法研究了碱性盐Na2CO3胁迫下星星草幼苗叶片PSⅡ光能利用和耗散与培养基质渗透势的关系。结果发现在大于-4bar的胁迫下,PSⅡ最大光化学效率（Fv/Fm）、PSⅡ潜在光化学效率（Fv/Fo）、PSⅡ实际光化学效率（φPSⅡ）以及开放的PSⅡ反应中心有效光化学效率（Fv’/Fm’）的变化不大;然而在小于-4bar Na2CO3胁迫下,Fv/Fm、Fv/Fo和Fv’/Fm’均随着渗透势的增大而增大,而中PSⅡ、电子传递速率（ETR）、光化学速率、捕光色素吸收的光能被用于热耗散的相对份额及热耗散速率则随着渗透势的增大而减小。这些研究结果说明星星草幼苗在Na2CO3胁迫所导致的不同的渗透胁迫下（小于-4bar和大于-4bar）其过剩光能的耗散机制可能不同,大于-4bar的胁迫下可能存在精细的渗透调节机制,而在高强度的Na2CO3所导致的渗透胁迫下具有与其它植物不同的保护机制,可能通过两条途径耗散过剩的光能,一方面通过增加捕光色素吸收的光能被用于热耗散的相对份额及热耗散速率;另一方面通过增大西PSⅡ、光化学速率、ETR,增强假循环式光合磷酸化过程,而由此引起的活性氧的增加则通过体内较高活性的保护酶系统来清除,以保护光合器官免受过剩光能的损伤。     

Cu2O纳米颗粒对小麦幼苗快速叶绿素荧光诱导动力学特征及相关基因的影响

土壤中金属纳米颗粒可引发蓄积效应进而威胁农作物的生态安全。探讨氧化亚铜纳米颗粒(Cu₂O-NPs)对小麦幼苗叶片光系统Ⅱ(PSⅡ)的影响,对了解Cu₂O-NPs对农作物光合作用的影响具有重要意义。本研究以“周麦18”小麦为供试植物,采用水培法,研究了0、10、50、100和200 mg·L^-1 Cu₂O-NPs对小麦幼苗叶绿素荧光诱导动力学特性及相关基因的影响。结果表明：随着Cu₂O-NPs浓度的增加,小麦叶片叶绿素含量降低,OJIP曲线的标准化出现明显的K相(ΔK>0),PSⅡ反应中心活性参数[单位反应中心吸收的光能(ABS/RC)、单位反应中心捕获的光能(TRo/RC)、单位反应中心捕获的用于电子传递的能量(ETo/RC)和单位反应中心以热能形式耗散的能量(DIo/RC)]的值升高,PSⅡ能量分配比率参数[PSⅡ最大光化学效率(φ_Po)、用于电子传递的量子产额(φ_Eo)和捕获的激子将电子传递到QA以后的其他电子受体的概率(ψ...     

叶绿体PSⅡ光能耗散机制的研究进展

植物的光合作用包括光能固定和过剩光能的耗散两个方面,在光能耗散方面,除了人们以前所认识的光呼吸、Mehler反应等生化机制外,近几年人们发现在光合系统Ⅱ（PSⅡ）复合体内还存在三种光能耗散方式：a．围绕PSⅡ的电子循环;b．与类囊体膜的能量化和叶黄素循环有关的热耗散;c与PSⅡ反应中心异质化及D1蛋白修复循环有关的能量耗散机制．     

短期高温胁迫对高产小麦品系灌浆后期旗叶光系统Ⅱ功能的影响

以叶绿素快相荧光动力学曲线(OJIP)为探针,探讨了高温胁迫对高产小麦品系01-35灌浆后期光系统Ⅱ（PSⅡ）功能的影响.结果表明,在37 ℃～43 ℃范围内,随温度升高Q_A还原程度和还原速率增大,至43 ℃时分别比室温下增加了23.89%和24.09%,表明Q_A→Q_B的电子传递受到抑制;43 ℃时PSⅡ的电子受体库降至室温下的47.4%,表明高温胁迫伤害了PSⅡ受体库;而PSⅡ供体侧未受到影响.当温度达到46 ℃时,Q_A还原程度和还原速率分别比室温下增加了13.95%和20.48%,但比43 ℃时显著下降,而PSⅡ电子受体库与43 ℃时相比无显著变化,表明46 ℃时PSⅡ供体侧受到伤害.与对照品种鲁麦14相比,高温胁迫下高产小麦的捕光色素复合体仍能捕获较多的光能,而且将捕获的光能更多的用于电子传递,表明高产小麦的捕光色素复合体及电子传递体耐受高温的能力较强,能够维持较高的电子传递能力.     

CsRCA超表达对高温胁迫下黄瓜幼苗光合作用的影响

以CsRCA超表达黄瓜株系T1-7、T1-2和野生型‘08-1’为试材,在三叶一心时用光照培养箱模拟高温环境[40 ℃,光量子通量密度(PFD) 600 μmol·m^-2·s^-1],研究了CsRCA超表达对高温胁迫下黄瓜幼苗光合作用的调控机理.结果表明: CsRCA超表达可显著提高转基因黄瓜幼苗核酮糖-1,5-二磷酸羧化/加氧酶(Rubisco)大、小亚基的mRNA 表达量,Rubisco和Rubisco活化酶(RCA)活性亦显著高于野生型植株.高温胁迫2 h后,超表达和野生型黄瓜幼苗的光合速率(P_n)、以吸收光能为基础的光化学性能指数(PI_ABS)、Rubisco活性和RCA活性及其mRNA表达量均显著降低.经JIP-test分析发现,高温胁迫导致叶绿素荧光快速诱导动力学曲线中K点明显上升, 而捕获的激子将电子传递到电子传递链中Q_A下游的其他电子受体的概率(Ψ_o)和用于电子传递的产额(φ_E0)均显著下降,说明PSⅡ放氧复合体(OEC)和Q_A之后的电子传递链在高温下受到抑制,但是超表达植株的变化幅度要小于野生型植株.可见CsRCA超表达可以通过提高Rubisco、RCA和PSⅡ活性,缓解高温对黄瓜幼苗光合作用的影响,增强其对高温的适应性.     

干旱胁迫对沙冬青叶片防御光破坏机制的影响

沙冬青 (Ammopiptanthusmongolicus (Maxim .)Chengf.)是生长在沙漠及干旱荒漠地区的常绿灌木。在夏季 ,其叶片经常遭受中午强光 (超过 15 0 0 μmol·m-2 ·s-1)胁迫 ,出现明显的光抑制现象。我们利用便携式光合测定系统 (CIRAS_1)和脉冲调制荧光仪 (MFMS_2 )测定了自然形成的干旱胁迫条件下沙冬青光合和荧光参数的日变化 ,主要探讨了干旱胁迫对沙冬青叶片防御强光破坏机制的影响。结果表明 ,正常水分和干旱胁迫下 ,沙冬青叶片的净光合速率 (Pn)、PSⅡ最大光化学效率 (Fv/Fm)和PSⅡ非环式电子传递效率 (ΦPSⅡ)在中午都明显降低 ;相对正常水分条件而言 ,干旱胁迫下初始荧光 (Fo)先下降后上升 ,荧光的非光化学淬灭 (NPQ)上升较快并在一定水平上维持不变。由此推断晴天中午沙冬青叶片在正常水分条件下主要采取依赖叶黄素循环的热耗散机制 ;而在干旱胁迫条件下主要采取了依赖叶黄素循环的热耗散和PSⅡ反应中心可逆失活两种保护机制。