光合能量代谢对C_3植物光呼吸的调节作用

C_3植物光呼吸与光合作用关系受光合能量代谢状况的调节。在外界无CO_2和照光条件下,贮藏性光合产物经某种转化途径能“回迁”光合与光呼吸碳循环并显著地受到光合能量代谢的影响。在无CO_2或低CO_2浓度、高光强条件下,此碳素“回迁”过程对协调光合能量代谢与光合碳素代谢平衡,可能起重要作用。     

光呼吸代谢物乙醇酸、乙醛酸和草酸对烟草叶片硝酸还原的影响

乙醇酸、乙醛酸和草酸能明显促进烟草(Nicotiana rustica)叶片在黑暗中的硝酸还原,光呼吸抑制剂a-羟基吡啶甲烷磺酸能消除前二者的促进作用而不能完全消除草酸的作用。草酸+NAD~+能显著促进离体的硝酸还原。烟叶提取液加入草酸和NAD~+后生成NADH和CO_2认为活体内由乙醛酸氧化生成的草酸是经脱氢生成NADH供硝酸还原之用。未能证明在烟叶内存在乙醇酸脱氨酶,因此排除由乙醇酸直接脱氢以还原硝酸的可能。     

菠菜叶片过氧体甘氨酸转氨酶初探

菠菜叶片过氧体可转变甘油酸或羟基丙酮酸成为丝氨酸。以甘氨酸为氨基供体时,完整过氧体的转变活性比破碎的约高2.5倍,这不是由于完整的膜包被使有效的羟基丙酮酸浓度增加,或由于膜破碎使辅助因子损失,也不是由于过氧体膜的甘氨酸主动运输系统的作用。结果显示,在过氧体中存在甘氨酸转氨酶,完整过氧体中高的转氨速度可能是由于甘氨酸转氨酶在完整的和破碎的过氧体中的构象或构型不同。     

CO2／盐冲击对小麦幼苗呼吸酶活性的影响

以不同抗盐小麦 (Triticum aestivum L.)为材料 ,研究了 CO2 /盐冲击对幼苗生长状况、叶绿素含量、光呼吸和三羧酸循环 (TCAC)关键酶活性的影响。结果表明 :Na Cl抑制小麦生长 ,而 CO2 促进生长 ,这种效应盐处理植株比非盐处理植株明显 ;Na Cl降低叶绿素含量 ,CO2 可使其轻微提高 ;盐对普通小麦TCAC中的异柠檬酸脱氢酶 (IDH)、琥珀酸脱氢酶 (SDH)、苹果酸脱氢酶 (MDH)和光呼吸中的乙醇酸氧化酶 (GO)、羟基丙酮酸还原酶 (HPR)有刺激作用 ,CO2 则抑制它们的活性。抗盐小麦对 CO2 /盐冲击的反应与普通小麦有差别。结果可以说明 ,CO2 能够减轻 Na Cl对植物的毒害效应     

甜菜碱对呼吸酶的保护效应

以菠菜（Ｓｐｉｎａｃｉａ ｏｌｅｒａｃｅａ Ｌ．）叶片为材料,研究了不同浓度的甜菜碱和ＮａＣｌ对三羧酸循环、末端氧化和光呼吸的组成酶的活性的影响。与电解质ＮａＣｌ不同,高浓度的甜菜碱对这些酶的活性是非抑制性的,并对ＮａＣｌ的抑制作用有一定保护效应。甜菜碱是很好的有机渗透调节剂。这与甜菜碱在细胞质中起渗透调节作用,以及是无机渗透调节剂的配伍溶质的假设是一致的。     

氯化钠对高等植物光呼吸作用的影响

本文就氯化钠对植物光呼吸过程中磷酸乙醇酸的产生、乙醇酸的形成和氧化、甘氮酸和丝氨酸的合成及转化的影响作简要评述。     

黑沙蒿光合能量分配组分在生长季的相对变化与调控机制

为了探明典型荒漠灌木优势物种黑沙蒿(俗名油蒿, Artemisia ordosica)光合过程能量中分配对环境波动的相对变化及其长期调节机制, 该研究于2018年4-10月在宁夏盐池毛乌素沙地, 同时使用MONITORING-PAM多通道荧光监测仪和LI-6400XT便携式光合测量仪对黑沙蒿叶片的最小荧光产量(F_o)、最大荧光产量(F_m)、稳态荧光产量(F_s)、光下最大荧光产量(F_m′)、净光合速率(P_n)、暗呼吸速率(R_d)、蒸腾速率(E)和叶片气孔导度(g_s)进行现场测定, 在实验室内计算比叶面积(SLA)、单位面积氮含量(N_area)、叶绿素含量(C_Chl)和叶绿素a/b (Chl a/b), 分析黑沙蒿光合过程能量分配中固碳耗能占比(Φ_A)、光呼吸耗能占比(Φ_PR)、调节性热耗散耗能占比(Φ_NPQ)和非调节性热耗散耗能占比(Φ_NO)与环境参数和叶性状参数之间的关系以及能量分配各组分之间的相对变化。结果表明, 光化学反应组分(Φ_A、Φ_PR)和热耗散组分(Φ_NPQ、Φ_NO)之间呈负相关竞争关系, 两组分内部呈正相关协同关系, E和Φ_A、Φ_PR正相关, 和Φ_NPQ、Φ_NO负相关。在低土壤含水量(SWC)和高饱和水汽压差(VPD)环境条件下, 黑沙蒿Φ_A、Φ_PR和SLA显著降低, Φ_NPQ和Φ_NO显著增加。研究认为, 在长期干旱或高蒸散条件下, 黑沙蒿通过降低SLA等途径避免水分的过度流失, 同时将部分过剩光能由光呼吸代谢途径转移到热耗散组分进行耗散。波动环境下黑沙蒿形态性状的变异和光合过程能量分配的长期调节机制, 反映了其利用形态与生理的协同可塑性对逆境的适应。     

光呼吸研究进展

光呼吸是指植物绿色组织依赖光能吸收O₂并释放CO₂的过程,它被认为是一个浪费能量的过程。正常生长的C₃植物光呼吸可损耗光合产物的25%~30%,在干旱、高温、高光等逆境胁迫下,该损耗可高达50%,因此,显著提高C₃植物的生产力可通过减少光呼吸通量来实现。尽管光呼吸对植物生产力的负面影响明显,但它对植物一些必要生理活动可能起着重要作用,其中包括参与光保护、H₂O₂信号发生、氮代谢、光氧化和抗逆反应等。该文对光呼吸的改造优化需要把握好平衡点与适配度。基于Rubisco改造、CO₂浓缩机制(CCM)和光呼吸支路创建的光呼吸改造研究进展进行了综述。通过了解调控光呼吸提高植物光能转化效率方面的最新进展, 可望为光呼吸代谢的分子调控及改良研究提供指导。     

不同培养条件下莱茵衣藻细胞中SGAT酶活性的变化

利用模式单细胞植物莱茵衣藻,研究不同培养条件下细胞中丝氨酸：乙醛酸氨基转移酶活性的变化情况。结果表明：莱茵衣藻SGAT酶活性的最适pH介于5￣7之间,当pH高于7以后,酶活性逐渐下降;随着细胞密度增加,SGAT酶活性降低;光强可显著影响SGAT酶活性,在一定光强范围内,随着光照强度的增加,酶活性增强;乙酸作为莱茵衣藻的唯一异养碳源也会影响SGAT酶活性,两者间呈正相关;提高氧浓度,显著地提高了细胞内SGAT的酶活性;当二氧化碳浓度增加时,细胞内SGAT的酶活性也略有升高;40℃高温和15℃低温处理后,SGAT酶活性均降低。此外,提高氧浓度时细胞内Gly含量增加,Ser含量减少,Gly/Ser的比值从0.79提高到1.49。