光合作用的光反应(二)

二、光能的吸收和传递 光合作用是利用太阳光能把水和二氧化碳合成为有机物的过程,因此要利用光能首先就得把光能捕获（即吸收）,否则就谈不上对光能的利用了。那么光合色素是如何吸收光能的呢？研究结果表明,一是光的能量总是以不连续的粒子或量子的形式发射出来;二是所有     

盐胁迫对植物及其光合作用的影响（下）

植物对盐胁迫的保护性响应上文我们谈及盐胁迫对植物及其光合作用的种种不利影响 ,然而植物对外界逆境的作用并非坐以待毙 ,如果它们对盐害毫无抵抗能力的话 ,那么它们就无法在盐渍地上生存 ,甚至会遭受灭顶之灾而绝灭。既然能生存下来 ,那么它们就必然会在自然选择过程中形成一定抗盐能力 ,以适应生存环境。正如我们在论述盐胁迫对植物生长发育的影响时所谈到的那样 ,植物对于大量涌入细胞内的盐离子具有一定区域化能力 ,能把大量盐离子集中到液泡中 ,这便可避免原生质和各种重要细胞器中酶与盐直接接触和相互作用 ,使酶的含量和活性不致于…     

Characterization of photosynthesis, photoinhibition and the activities of C4 pathway enzymes in a superhigh-yield rice, Liangyoupeijiu

Characteristics of photosynthetic gas exchange, photoinhibition and C₄ pathway enzyme activities in both flag leaves and lemma were compared between a superhigh-yield rice (Oryza sativa L.) hybrid, Liangyoupeijiu and a traditional rice hybrid, Shanyou63. Liangyoupeijiu had a similar light saturated assimilation rate (Asat) to Shanyou63, but a much higher apparent quantum yield (AQY), carboxylation efficiency (CE) and quantum yield of CO₂ fixation (ΦCO₂). Liangyoupeijiu also showed a higher resistance to photoinhibition and higher non-radiative energy dissipation associated with the xanthophyll cycle than Shanyou63 when subjected to strong light. In addition, Liangyoupeijiu had higher activities of the C₄ pathway enzymes in both flag leaves and lemmas than Shanyou63. These results indicate that higher light and CO₂ use efficiency, higher resistance to photoinhibition and C₄ pathway in both flag leaf and lemma may contribute to the higher yield of the superhigh-yield rice hybrid, Liangyoupeijiu.     

水分胁迫对甘薯叶肉细胞光合电子传递的影响

水分胁迫降低了甘薯叶肉细胞的光合能力。在有解偶联剂存在时,水分胁迫对叶肉细胞的光合电子传递没有影响,但在无解偶联剂存在下,水分胁迫促进了甘薯叶肉细胞的光合电子传递,表现出明显的解偶联效应。水分胁迫伤害了甘薯叶绿体偶联因子结构,使ＡＴＰ合成受阻,叶肉细胞的光合滞后期加长。     

大气中二氧化碳浓度升高对光合作用的影响(下)

ＣＯ２浓度加倍对光合色素含量的影响ＣＯ２浓度加倍有利于植物叶片单位鲜重或单位叶面积的叶绿素和类胡萝卜素含量的提高。叶绿素含量的提高,显然有助于植物捕获更多光能供光合作用所利用。因为在ＣＯ２浓度加倍条件下,植物要充分利用环境资源,增加对ＣＯ２的同化,需要通过增加叶片叶绿素的含量,或扩大叶面积来提高对光能的捕获能力,以满足碳同化时能量的需求。此外,ＣＯ２浓度加倍;能降低叶绿素ａ／ｂ比值,说明它更有利形成叶绿素ｂ。以含等量叶绿素的叶绿体所作的实验表明,来自生长在ＣＯ２浓度加倍条件下的植物叶绿体,对光能…     

叶绿体膜的结构与功能ⅩⅥ.正常大麦和变种Chlorinaf_2光合特性的比较研究

研究正常大麦矮秆齐(Hordeum vulgare)和引进的大麦变种 Chlorina f_2的光合特性。观察到两者在叶绿体结构、光合膜的一些成分和光合特性等方面均有较大差异。变种大麦缺乏 Chl b,不存在 LHCP,且单位叶面积或单位鲜重中所含的 Chl 比正常大麦低得多。而以叶绿素为基数时它却有更高的 P_(700)、Cyt f 和 PQ 的相对含量。荧光发射光谱表明,两种叶绿体的 PSI 天线色素的成分是不同的,变种大麦的 PSI 只含有内侧天线。它的叶片荧光诱导瞬变不呈现 O→P→S→M→T 的振荡过程,这似乎说明荧光诱导瞬变的振荡过程可能通过 LHCP 的存在(或许还需要与 PSI 外周天线的合作)才能表现出来。同时荧光诱导动力学表明变种有较小的光合单位和较低的 PSII 原初反应光能转化效率。     

叶绿体膜的结构与功能 Ⅱ.钾离子和镁离子对两种类型叶绿体膜吸收光谱及光系统Ⅱ功能的影响

研究不同阳离子和不同阳离子浓度对两种类型的叶绿体膜吸收光谱和光系统Ⅱ功能的影响。观察到一价的 K~ 和二价的 Mg~(2 )对发育完善的叶绿体膜的吸收光谱具有同样的效应,它们均降低这种叶绿体在红区和蓝区的吸收峰,峰值的降低与离子浓度成正相关。而在发育不完善的叶绿体中却没有观察到类似的现象。在不同浓度的 K~ 和 Mg~(2 )的存在下,红区的吸收峰几乎完全重叠,仅在蓝区稍有变化。不同浓度的 K~ 和 Mg~(2 )对上述两种类型的叶绿体膜的 DCIP 光还原速度均有促进作用,但是它们的促进作用有相当大的差别。本文还讨论了阳离子对这两种类型叶绿体膜吸收光谱和光系统Ⅱ活力不同影响的原因。     

叶绿体膜的结构与功能 Ⅷ.镁离子对叶绿体类囊体膜的叶绿素-蛋白复合体聚合的影响

小麦叶绿体类囊体膜用SDS短时间增溶后,在不连续的SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳上分离出七条含叶绿素的带,我们依其迁移率的增加及参考文献上的定名,称为CPI_a、CPI(P700-叶绿素α-蛋白质)、LHCP~1、LHCP~2、CP_a(含光系统Ⅱ反应中心的复合体)、LHCP~3(捕光叶绿素α/b-蛋白质)和FC(游离色素-SDS复合物)。在叶绿体类囊体膜的SDS提取物中加入Mg~( )后,则只能分离出四条含叶绿素的带,依其迁移率,并经室温吸收光谱和萤光光谱鉴定为CPI、CP_a、LHCP~3和FC。Mg~( )强烈地引起CPI_a和CPI相聚合,LHCP~1、LHCP~2和LHCP~3相聚合。聚合后的蛋白复合体的吸收光谱表明:CPI在红区的吸收峰为675nm,蓝区的吸收峰为436nm;CP_a在红区的吸收峰为669nm,蓝区的吸收峰为434nm;LHCP~3在红区的吸收峰为652和671nm,蓝区的吸收峰为436和470nm。分别与对照的CPI、CP_a和LHCP~3的吸收光谱相类似。而室温下二者的LHCP的萤光激发光谱和发射光谱也彼此相似。Mg~( )引起LHCP的聚合对叶绿体类囊体膜的结构具有重要意义。值得注意的是在叶绿体类囊体膜的SDS提取物中加入Mg~( )后,引起CPI_a与CPI的聚合,这种聚合对膜的结构与功能的影响目前仍不清楚,还有待进一步探索。     

超高产杂交稻不同生育期的光合色素含量、净光合速率和水分利用效率

 较为系统地研究了两个超高产杂交稻‘两优培九’、‘华安3号’和多年来大面积推广的常规杂交稻‘汕优63’不同生育期的光合色素含量、净光合速率和水分利用效率。结果表明,在苗期,3个杂交稻的单位叶面积的叶绿素（Chl）含量差别不大,类胡萝卜素（Car）的含量以‘汕优63’为最高。然而,随着发育阶段的推进,到分蘖期,尤其是抽穗期剑叶的单位叶面积Chl和Car含量,两个超高产杂交稻高于‘汕优63’。从苗期到抽穗期,超高产杂交稻‘两优培九’和‘华安3号’的净光合速率（Pn）都比‘汕优63’高,而在苗期的午间强光条件下和分蘖期的早晨以及抽穗期的早晚相对弱光条件下其Pn的差别尤为显著。在苗期,‘汕优63’的水分利用效率（WUE）略高于‘两优培九’和‘华安3号’;到分蘖期和抽穗期,在上午10时之前和下午14时以后的时间段,则是两个超高产杂交稻明显高于‘汕优63’。这些结果说明,超高产杂交稻‘两优培九’和‘华安3号’不仅有较高的Pn和较强的抗光抑制能力,而且还能充分利用早晨和傍晚较弱的光强进行光合作用,这些是它们之所以高产的重要生理基础。此外,超高产杂交稻在生长发育的中后期（分蘖期和抽穗期）具有较高的WUE,有利于节约农业用水。     

亚热带常绿阔叶林下富贵草 （Pachysandra Terminalis）对模拟光斑的光合响应

以亚热带常绿阔叶林下一种常见的灌木富贵草(Pachysandra terminalis）为研究对象,利用气体交换和叶绿素荧光技术研究了其对模拟光斑的光合响应。在同样辐射通量（非光抑制）的情况下,光合诱导过程的快速组分时间内光斑可以提高富贵草对光斑的利用能力（光斑诱导的碳同化量可高出对照48%）。叶绿素荧光测量结果表明：1）光斑与光斑之间的暗期发生了qN弛豫过程;2）暗期之后的光期光化学能量转换效率提高。这两个原因可能是快速组分时间内光斑诱导富贵草的碳同化量提高的主要原因之一。强光光斑簇可以诱导富贵草光抑制