光系统II核心复合物的稳态荧光光谱(英文)

在 83K 和 160K 两个温度下,通过激发波长对荧光发射谱的影响研究了光系统II中核心复合物的荧光光谱特性。用不同波长的光激发,核心复合物的发射谱的最大发射峰值不变,用 480、489、495 和 507nm 的光分别激发核心复合物,其光谱最大峰值处的荧光强度随不同激发波长下β-胡萝卜素分子的吸收强度的增大而降低,在长波长区域光谱的变化依赖于首先被激发的色素分子。所以,激发波长的不同影响着核心复合物中能量传递的途径。通过高斯解析,分析出核心复合物中至少存在有 7组叶绿素a组分,它们是Chla660,Chla670,Chla680,Chla682,Chla684,Chla687和Chla690。     

PSⅡ核心复合物能量传递的飞秒时间分辨荧光光谱学研究

运用稳态、瞬态荧光光谱技术对光系统Ⅱ核心复合物的能量传递动力学进行研究.分别用436 nm光脉冲激发叶绿素a分子、45l nm光激发叶绿素a和β-胡萝卜素分子、473和481 nm光激发β-胡萝卜素分子,得到5组反应能量传递、电荷重组等过程的寿命组分:8～40 ps为核心天线中β-胡萝卜素分子通过相邻β-胡萝卜素分子或中间叶绿素a向叶绿素a分子传递能量的时间;85～152 ps为核心天线色素分子激发能传递时间;201～925 ps反映部分电荷重组过程;1.03l～1.2l ns为参与能量传递的色素分子从激发态衰退回到基态的时间;6.17～18.13 ns的长寿命时间组分归因于P680+Pheo-的重组过程.将荧光发射谱进行高斯解析,发现在核心复合物中还至少存在Chla 685 683、Chla 682 680、Chla679 673,677三种特征叶绿素a分子.     

PSII核心复合物能量传递的飞秒时间分辩荧光光谱学研究

运用稳态、瞬态荧光光谱技术对光系统Ⅱ核心复合物的能量传递动力学进行研究。分别用436nm光脉冲激发叶绿素a分子、451nm光激发叶绿素a和β-胡萝卜素分子、473和481nm光激发β-胡萝卜素分子,得到5组反应能量传递、电荷重组等过程的寿命组分：8～40 ps为核心天线中β-胡萝卜素分子通过相邻β-胡萝卜素分子或中间叶绿素a向叶绿素a分子传递能量的时间;85～152 ps为核心天线色素分子激发能传递时间;201～925ps反映部分电荷重组过程;1．031～1．21ns为参与能量传递的色素分子从激发态衰退回到基态的时间;6．17～18、13 ns的长寿命时间组分归因于P680^ Pheo^-的重组过程。将荧光发射谱进行高斯解析,发现在核心复合物中还至少存在Chla683^685、Chla680^682、Chla673,677^679三种特征叶绿素a分子。     

磷缺失引起小麦叶片中脂含量的变化与脂的合成和磷脂酰甘油的降解有关(英文)

对生长在不同磷营养水平条件下小麦(Triticum aestivum var.Zhongyou 9507)叶片中光合膜脂含量变化的原因进行了研究。通过对生长在不同磷营养水平条件下9 d龄和16 d龄小麦叶片中光合膜脂含量的分析,发现在磷缺失培养条件下,小麦光合膜脂的相对含量发生了很大变化,这种变化与小麦叶龄密切相关。在16 d龄小麦植株中,第一片叶为老叶,第二片叶为较老叶,而第三片叶为新叶,PG和MGDG在叶片中的相对含量从新叶到老叶逐渐下降,而DGDG和SQDG含量逐渐上升;在磷缺失条件下,16 d龄小麦第一叶片中PG的含量(2.5％)远远低于其在9 d龄第一叶片中的含量(5.5％)。以上结果说明,磷缺失引起小麦叶片中脂含量的变化不仅与脂合成有关,而且与PG的降解有关;新生叶片中PG含量减少的主要原因是由于磷供应不足,从而影响了PG的合成;而PG的降解则是老叶中PG含量下降的主要原因。     

硫代硫酸钠对蓝细菌Synechocystis sp. PCC 6803生长在含葡萄糖培养基中所产生的一种新糖脂的影响

当蓝细菌Synechocystis sp. PCC 6803在添加葡萄糖的BG-11培养基中培养时,细胞出现了一种新脂.这种脂经浓硫酸/α-萘酚染色反应证实为糖脂,记为糖脂-x.这一糖脂的出现伴随着其他脂、尤其是双半乳糖甘油二酯含量的下降.此外,在添加果糖、麦芽糖、乳糖等其他碳源的培养基中生长的细胞中也检测到这一糖脂.活性氧猝灭剂硫代硫酸钠加入到培养基中能有效地抑制糖脂x的出现.当在BG-11培养基中加入0.3%硫代硫酸钠后,糖脂x仅能在培养基中添加高浓度(100 mmol/L)的葡萄糖且细胞生长处于后指数期时检测到.这些结果表明蓝细菌Synechocystis sp. PCC 6803细胞在含葡萄糖的培养基中生长出现的一种新糖脂可能与活性氧有关.     

转PEPC基因水稻具有初级CO2浓缩机制生理特点

以原种粳稻Kitaake为对照, 研究了转玉米PEPC基因水稻的PEPC的高表达和碳同化特性的关系. 结果显示: 与原种相比, 转PEPC基因水稻气孔导度和光合速率显著增加, 经统计分析, 气孔导度的增加与光合速率的增加并无相关性. 而在高光强 下, 与CO₂浓缩有关的PEPC, CA酶蛋白的表达显著增加. 因此在大气CO₂浓度下可显著增加光合能力(50%); 无CO₂条件下, 可减少叶内CO₂释放量, 从而降低了CO₂补偿点. 用专一的抑制剂DCDP处理, 证明转PEPC基因水稻叶内PEPC的高表达与碳同化能力的提高和Fv/Fm的稳定性有关. 用14C示踪20 s, 转PEPC基因水稻14C较多的分配在C4光合原初产物天冬氨酸中, 意味着叶内存在着一定的C4光合代谢途径. 上述结果说明, 用代谢工程可以在叶内构建初级的CO₂浓缩机制, 为转基因的高光效育种技术提供了生理依据.     

不同聚集态LHCⅡ的组成及其光谱性质分析

不同聚集态的LHCⅡ在调节植物光能的吸收和传递上有重要意义. 用蔗糖密度梯度离心的方法从菠菜类囊体膜中分离出了LHCⅡ三聚体、二聚体和单体, 并分析了三者的多肽和色素组成, 以及吸收和荧光光谱特性. 结果表明, 它们都由分子量分别为29, 28和26 kD的3种多肽组成, 且结合有叶绿素a, 叶绿素b, 黄体素, 新黄素和紫黄素等5种色素, 但色素的含量各不相同. 三聚体中各色素的含量最多, 二聚体和单体中依次减少. 结构和组成的不同导致了功能的差异. 吸收及荧光光谱的分析结果显示, 三者在光能的吸收和传递效率上存在明显不同, 表现为三聚体 > 二聚体 > 单体, 推测植物体内3种聚集态LHCⅡ处在相互转换的动态平衡中, 并以此调节植物光能的吸收和传递, 从而适应光环境的变化.     

Physiological characteristics of the primitive CO2 concentrating mechanism in PEPC transgenic rice

C4 plants such as maize have CO2 concentrating mechanism and higher photosynthetic efficiency than C3 plants, especially under high light intensity, high temperature and drought conditions. In recent years, due to the rapid development of transgenic technique, different transgenic rice plants with high-level expression of C4 genes have been created by the successful introduction of genes encoding the key C4 photosynthetic path enzymes PEPC, PPDK and NADP-ME through agrobacteria-mediated…     

CO2浓度倍增对小麦叶绿体超微结构、超分子结构及光谱特性的影响

超薄切片及冰冻撕裂电镜观察、吸收光谱及77 K低温荧光发射光谱的测定结果表明:CO2浓度倍增对小麦( Triticum aestivum L.)叶绿体的超微、超分子结构及光谱特性的影响均为正效应.具体反映在:(1)小麦叶绿体中除了比对照积累有较多的淀粉粒外,其基粒和基质类囊体膜发育较好;(2)叶绿体的光合膜系,无论是垛叠和非垛叠膜区,其镶嵌于内质膜撕裂面(EFs和EFu)及原生质膜撕裂面(PFs和PFu)的功能蛋白粒均比其对照的发育良好,尤其PFs 与EFs面较为突出,即它们除了所含蛋白粒的密度较大外,在EFs面上有时还呈现出密集有序的阵列结构;(3)叶绿体整个吸收谱带,尤其红区和蓝区的主峰均较其对照有较大的光吸收,表明对光能的捕获能力明显高于对照;(4)无论是以436 nm还是以480nm波长激发的,其叶绿体的F684/F733 (PSⅡ/PSⅠ)的比值均较对照的高,表明CO2浓度倍增条件下生长的小麦叶片叶绿体的PSⅡ相对荧光强度有所增强,这与叶绿体的超微、超分子结构及吸收光谱的测定结果相一致.以上结果可为小麦在高CO2浓度下增产提供理论依据.     

莲胚芽叶绿素合成对光照的依赖性

被子植物的叶绿素合成需要光照,但是莲（Nelumbo nucifera Gaertn.)胚芽却一直被猜测具有在黑暗中合成叶绿素的能力,因为莲胚芽变绿是在四重覆盖物（子叶、种皮、果皮和莲蓬）包被下几乎不大可能秀光的环境中发生的,本实验从正反两个方面否定了这种可能性;首先对处于发育早期的莲蓬进行遮光处理。结果发现莲胚芽虽然可以继续发育,但是它的叶绿素合成却受到严重抑制。积累了大量合成叶绿素的前体,并且这些前体主要与依赖光的原叶绿素酸酯氧还酶（LPOR）结合在一起;其次不依赖光的原叶绿素酸酯氧还酶（DPOR）的编码基因在物种间高度保守,但是用PCR的方法在功基因组中却扩增不同源序列,表明莲胚芽不大可能具有在黑暗中合成叶绿素所必需的酶。两方面实验结果表明,莲胚芽的叶绿素合成只能通过依赖光的途径进行。