光强度对小麦幼苗光合特性的影响

研究了在两种不同光强下水培5－7天的小麦（Triticum aestivum)“农大139”幼苗的光合特性,观察到生长期间的不同光强度对麦幼苗的光合膜一些成分和光合特性有明显影响,单位叶面积或单位鲜重中的Chl含量,Chl a/b比值,单位鲜重中的Car含量,以及光合膜中CPIa和CPI的含量,在低光强（2×10^3lx)下生长的幼苗都低,而光合膜中的LHCP的含量则高于在高光强（2×10^4lx)下生长的小麦幼苗,荧光诱导动力学测定结果表明,在高光强下生长的小麦其光合单位较小,而PSII活性和PSII原初光能转化效率都较高,同时,它们的叶绿体的PSII,PSI和全链电子传递速率也较高。     

运用叶绿素a荧光诱导动力学技术检测水稻生产潜力

运用叶绿素a荧光诱导动力学技术,检测水稻叶片和叶绿体的PSII原初光转化效率(F_v/F_m)或与此相关可代表PSII潜在活性(F_v/F_o)的参数,结果表明,不同产量水平的水稻品种之间,其叶片和叶绿体的F_v/F_m(或F_v/F_o)的比值,以及光合电子传递速率均有明显差异.此外,在外源Mg~(2+)的存在下,高产水稻品种叶绿体有更高的原初光能转化效率,同时Mg~(2+)对高产品种叶绿体PSII和PSI之间激发能分配的调节能力也较低产品种者高.实验说明Chl a荧光诱导动力学的技术,能够作为一种快速、灵敏和简便的有效方法用于早期检测水稻(或其他作物)的生产潜力.     

叶绿体膜的结构与功能——ⅩⅦ.LHCP的蛋白磷酸化及其在膜上的横向移动

捕光叶绿素a/b蛋白复合体的蛋白磷酸化使叶绿体低温荧光(77K)在735 nm处的发射增强,间质片层膜的叶绿素a/b比值降低。聚丙烯酰胺凝胶电泳分析表明:LHCP蛋白磷酸化引起部分LHCP在膜上不仅以单体,而且以二聚体、三聚体的形式从富含PSⅡ的基粒膜横向移动到富含PS Ⅰ的间质膜,并与PS Ⅰ相结合,作为它的外周天线,扩大了PS Ⅰ的捕光面积,从而使激发能分配有利于PS Ⅰ。     

Mg2+对生长在不同光强下的小麦叶绿体光合功能的影响

研究结果表明,Mg~(2+)对生长在不同光强度下的小麦叶绿体光合功能有不同影响。与生长在低光强(2×10~8勒克斯)下的小麦叶绿体相比,Mg~(2+)更加明显地降低从生长在高光强(2×10~4勒克斯)下的小麦所分离的叶绿体的吸收光谱在红区和蓝区的吸收峰值;但它更大幅度地提高后者在低温(77K)下的PSⅡ相对荧光产量(F_(687))与PSⅠ相对荧光产量(F_(742))的比值,PSⅡ活性和PSⅡ原初光能转化效率。实验结果证明,更高的光强度可能有利于叶绿体形成更多可流动的LHC-Ⅱ和LHC-Ⅰ。     

叶绿体膜的结构与功能——ⅩⅢ、发育完善和发育不完善的叶绿体膜的荧光特性比较

小麦发育完善和发育不完善叶绿体膜的低温荧光光谱有着明显的区别,发育完善的叶绿体膜的F_(685)/F_(735)比值为0.81,而发育不完善的叶绿体膜的F_(684)/F_(725)比值却为5.83。发育不完善的叶绿体含有很少或不含叶绿素b及类胡萝卜素。Mg~(2 )提高正常叶绿体F_(685)相对荧光产量,降低F_(735)的相对荧光产量,而对发育不完善的叶绿体膜的荧光发射几乎不发生影响。这和它缺乏捕光叶绿素a/b蛋白复合物及PSI外周天线或内侧天线有关。     

胡萝卜光自养型愈伤组织的诱导培养及其光合特性

经诱导得到胡萝卜光自养型愈伤组织。以叶绿素为单位计算,获得的光自养型愈伤组织的光合活力达到甚至超过了整体植株叶片水平。同时测定愈伤组织光自养过程中光合特性的变化,结果表明其叶绿素含量逐渐上升、暗呼吸速率和Chl a/Chl b比值逐渐下降。并且用电子显微镜观察到愈伤组织中叶绿体结构逐渐发育的过程。     

色素分子在光合膜内取向初探

从正常大麦与缺乏叶绿素b大麦突变种的类囊体中分离提纯捕光叶绿素a /b—蛋白复合体和光系统Ⅱ颗粒,比较其线二色光谱,以及光合膜受到不饱和脂肪酸处理时线二色光谱的变化,参照几种光合色素的标准吸收光谱,初步分析和探讨了叶绿体光合膜中各种线二色组分可能的取向,提出了难以分辩的710～730 nm区域、624nm和595 nm处存在弱二色成分的证据。 七种高等植物叶绿体线二色光谱的成分大致相同。离体叶绿体在不同贮存条件(温度、时间等)下的线二色光谱,在一定范围内表明其色素及色素蛋白复合体具有稳定性。     

披针叶茴香叶绿素荧光参数对不同光环境的响应

以天目山披针叶茴香(Illicium lanceolatum)4年生栽培幼苗为对象,经不同光环境(自然全光照,50%光照和20%光照)处理后,采用雅欣理1611植物效率仪测试,并进行光系统Ⅱ(PSⅡ)快速叶绿素荧光诱导动力学分析(JIP-test),以探讨其光适应机制,为高莽草酸含量植株高效栽培技术提供理论依据。结果显示:(1)随着遮光程度增加,披针叶茴香叶片叶绿素a(Chl a)、叶绿素b(Chl b)和总叶绿素含量(Chl(a+b))呈上升趋势,均与全光照存在显著差异;Chl a/Chl b值分别降低了22.92%和31.56%,均与全光照差异极显著。(2)随遮光程度增强,PSⅡ最大光能转换效率(Fv/Fm)降低,50%和20%光照处理的Fv/Fm值分别比全光照下降了1.34%和2.79%,且20%光照处理与全光照差异显著。(3)随遮光程度增强,50%光照和20%光照处理叶片单位面积光合机构含有的反应中心数目(RC/CSo)分别比全光照减少了2.94%和13.63%,单位反应中心以热能形式耗散的能量(DIo/RC)分别增加了2.2%和62.9%。研究表明,50%光照处理下披针叶茴香叶片用于光合电子传递的能量占吸收光能的比例变化不显著,而在20%光照处理则显著降低,即50%遮光环境有利于披针叶茴香提高光能利用效率,促进其生长和增加生物量积累。     

在两个品种大豆叶绿体膜中,Mg~(2+)诱导荧光改变与类囊体膜表面电荷的关系

用“冀北1号”和“丰收黄”两个品种大豆的叶绿体膜,测定了不同 Mg~(2+)浓度对它们的光诱导 chla 可变荧光及电泳速度的影响。虽然将这两种叶绿体膜悬于相同的低盐介质中,其光诱导可变荧光产率彼此不同,但它们的可变荧光产率与电泳迁移率则是彼此相关的,在这两种大豆的叶绿体膜中,Mg~(2+)诱导荧光产率增加和电泳迁移率下降的浓度曲线均呈现出类似的动力学变化。Mg~(2+)诱导上述两种现象所需要的最适浓度亦大抵相同。这些实验结果说明:Mg~(2+)诱导激发能在两个光系统之间分配的改变与其诱导类囊体膜表面静电性质的变化是密切相关的。文中讨论了膜表面蛋白质的羧基在 Mg~(2+)诱导效应中的可能作用。     

大豆具放氧活性的光系统Ⅱ颗粒的光合特性

用去垢剂Triton X-100从大豆叶绿体制备出具放氧活性的光系统Ⅱ颗粒。放氧活性达208 μmol O_2 mg~(-1) Chl.hr~(-1)以吸氧表示的PSI活性以及低温荧光发射中代表光系统Ⅰ的F_(735)均比叶绿体明显下降。光诱导P_(700)吸收变化很难检测出来,用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳几乎分离不出属光系统Ⅰ的叶绿素蛋白质复合物带来。代表光系统Ⅱ活性的DCIP光还原活性很高。颗粒的Chl a/b值为1.9。以上结果表明这颗粒十分富含光系统Ⅱ和放氧系统,其光系统Ⅰ含量是可以忽略的。 在文中也叙及从菠菜和蓖麻叶绿体得到的相似颗粒的一些光合特性。     

Clotrimazole对菠菜叶绿体光合磷酸化和电子传递的抑制作用

10μmol/的clotrimazole不仅抑制光合磷酸化活力,而且抑制各种类型的电子传递,是一个典型的电子传递抑制剂。经过它对叶绿体放氧,荧光和毫秒延迟发光影响的比较研究表明:clotri—mazole在光合电子传递链上的作用部位在Q与PQ之间,即与DGMU的作用部位相同或相近。     

文心兰浅绿条纹突变体的生理生化及叶绿素荧光特性研究

以文心兰浅绿条纹突变体为材料,分析叶片光合色素含量和组成、叶绿素合成前体物质含量以及叶绿素荧光参数的变化,观察突变体叶绿体超微结构的改变,以探寻其叶色变异的生理基础。结果表明:(1)突变体叶绿素a(Chl a)、叶绿素b(Chl b)、类胡萝卜素(Car)和总叶绿素(Chl)含量分别比叶色正常植株显著降低了37.1%、34.0%、30.8%和36.3%。(2)突变体叶绿素生物合成受阻于胆色素原(PBG)到尿卟啉原Ⅲ(UrogenⅢ)的反应步骤。(3)突变体叶绿体发育存在明显的缺陷,基粒数目及基粒片层的垛叠层数明显减少,嗜锇颗粒及囊泡较多。(4)突变体初始荧光(Fo)比正常植株高39%,最大荧光(Fm)、最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ有效光化学效率(Fv′/Fm′)和PSⅡ实际光化学效率(ΦPSⅡ)均显著低于正常植株,但光化学淬灭系数(qP)和非光化学淬灭系数(NPQ)与正常植株无显著差异。研究结果说明,文心兰叶绿素生物合成受阻和叶绿体结构发育不良,导致叶绿素的含量下降,致使突变体叶片呈现浅绿条纹,光能利用率降低。     

暹罗鱼腥藻空间飞行突变株的光合特性分析

对经空间飞行搭载而获得的暹罗鱼腥藻突变株的分析发现,与对照相比,它在生长率和光合效率方面明显较高。进一步分析其光合色素的组成,叶绿素荧光及PSII/PSI比值,发现突变株的PC/Chl比值明显低于对照藻株,而叶绿素荧光高于对照,PSII/PSI比值是对照藻株的1.7倍,在其它光合色素的比例上也有差异。分析这些结果表明,突变株与对照株在光合特征上有差异可能是突变株在色素系统的改变引起光能捕捉和光能利用上更为高效的原因。     

玉米类囊体膜的超分子结构及LHCP在个体发育中的变化

对玉米(Zea mays)营养生长期中的下位叶(第5叶)和生殖生长时期的中位叶(果穗叶)和上位叶(顶生叶)的成熟叶片的冰冻撕裂电镜观察,发现叶绿体类囊体膜所有撕裂面上各种功能蛋白颗粒的密度均以果穗叶中的最大,依次是顶生叶和第5叶的。以果穗叶与顶生叶相比,其类囊体膜中包含有绝大多数 LHCP 的 EFs 颗粒增加28%;包含有 PSI 反应中心与LHCP 相结合的 PFu 颗粒增加20%;包含有 PSII 反应中心与 LHCP 相结合的 EFs 颗粒增加19%。这一超分子结构的电镜观察结果与其 SDS-聚丙烯酰胺梯度凝胶板电泳解析的结果相一致。即 SDS-聚丙烯酰胺梯度凝胶板电泳解析的色素带上,同样是果穗叶类囊体膜上呈现的21kD(LHCP Ⅰ)和25 kD(LHCPⅡ)多肽的色素带相应地也比顶生叶的加宽,表明果穗叶叶绿体类囊体膜上镶嵌的叶绿素 a/b 蛋白复合体等比顶生叶的显著地增多,这有利于果穗叶光合作用中光能的吸收、传递、分配和转化。     

葛仙米光合活性对盐胁迫的反应

收集人工条件下培养的葛仙米球形群体,以不同浓度的NaCl溶液处理,当浓度超过0.2mol/L后,叶绿素a荧光的可变部分(Fv)与最大荧光(Fm)之比值(Fv/Fm)与NaCl浓度呈负相关,光合放氧速率也随着NaCl浓度升高而降低。这两者随氯化钠浓度升高而降低的趋势均呈现出两个阶段性:低NaCl浓度时的缓慢降低阶段和高NaCl浓度时的快速降低阶段。Fv/Fm比值的转折点在0.2mol/L,而光合放氧速率的在0.4mol/L,后者与海水的浓度接近。呼吸作用几乎不受NaCl的影响。光系统I(PSI)和光系统II(PSII)活性随着NaCl浓度的提高均有降低。     

Cr^6＋胁迫对槐叶苹叶片光合生理特征及超微结构的影响

采用不同浓度Cr6 的10%Hoagland营养液,于人工培养箱进行Cr6 胁迫培养槐叶苹,第7天测定其叶片光合色素含量、叶绿素荧光参数、活性氧产生速率、膜脂过氧化产物的含量、抗氧化系统等的变化,并观察其细胞超微结构。结果显示:随着Cr6 处理浓度的增加,(1)总叶绿素(Chl)、叶绿素a(Chl a)、叶绿素b(Chl b)、叶绿素a/b(Chl a/Chl b)和荧光参数(Fv/Fm和Fv/F0)呈不同程度的下降趋势;超氧阴离子(O2-.)、丙二醛(MDA)和可溶性糖(SS)显著增加。(2)超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)先升高后降低;抗坏血酸(AsA)、谷胱甘肽(GSH)和游离脯氨酸(Pro)也呈先升后降趋势,且始终高于对照。(3)超微结构主要表现为:叶绿体膨大、解体,被膜断裂、消失;线粒体嵴突消失、空泡化;核膜断裂、消失,核仁分散、核质散出。研究表明,Cr6 胁迫破坏了槐叶苹正常生理生化活动,并对叶片超微结构造成不可逆损伤,从而对槐叶苹产生毒害。     

三种不同制剂来源的叶绿素蛋白质复合物CPa的光谱特性及其组分的比较研究

用 SDS-PAGE 方法分离了菠菜叶绿体制剂、放氧光系统Ⅱ制剂和放氧光系统Ⅱ反应中心核心复合物的色素蛋白质复合物,对它们的 CPa 带进行的光谱特性的对比研究表明,在前两种制剂中 CPa 带不仅含有 Chl a 的蛋白质复合物带,它还含有少量 Chl b。且叶绿体制剂的 CPa 带中的 Chl b 含量高于放氧光系统Ⅱ制剂中的含量。此外,根据光系统Ⅱ反应中心核心复合物只有一条叶绿素蛋白质复合物带(CPa)的实验结果,我们认为光系统Ⅱ反应中心叶绿素蛋白质复合物即在 CPa 带中。但在叶绿体制剂和放氧光系统Ⅱ制剂的情况下,CPa 带还含有其它组分。     

CO2浓度倍增对垂柳和杜仲叶绿体吸收光能和激发能分配的影响

研究了CO_2浓度倍增对垂柳(Salix babylonica L.)和杜仲(Eucommia ulmoides Oliv.)叶片光合色素含量、叶绿体对光能吸收能力和激发能在两个光系统之间分配的影响。结果表明,CO_2 浓度倍增能提高垂柳叶片单位鲜重和单位叶面积叶绿素(Chl)和类胡萝卜素(Car)的含量;提高杜仲Chl含量,降低Car含量。CO_2浓度倍增能提高含等量Chl的叶绿体对光能的吸收和激发能在两个光系统间分配的调节能力。     

NaCI胁迫对盐芥和拟南芥光合作用的影响

本研究检测了与盐芥(Ghellungiella halophila)和拟南芥(Arabidopsis thaliana)光合作用相关的叶绿素、净光合速率(photosynthetic rate,Pn)、气孔导度(stomatal conductance,Gs)、胞间隙CO2浓度以及叶绿素荧光参数等指标,观察到随着NaCl浓度逐渐增加,盐芥的叶绿素a／b值(Chl a／Chl b)、类胡萝卜素／总叶绿素值(Car／Chl)显著高于拟南芥,且二比值变化幅度较小并保持较高水平。盐胁迫下拟南芥净光合速率下降、气孔导度下降和胞间CO2浓度减小。气孔因素是引起拟南芥光合能力下降的主要因素。叶绿素荧光参数的变化表明,50-200 mmol·L-1NaCl降低拟南芥叶绿体对光能的吸收能力,而且降低叶绿体的光化学活性,使电子传递速率和光能转化效率大幅度下降,造成光能转化为化学能的过程受阻,进一步加剧了光合放氧和碳同化能力的降低。而50-200 mmol·L-1NaCl胁迫没有使盐芥的光合作用受到不良影响。     

植物叶绿素-蛋白质复合物的研究——Ⅰ.阳生植物向日葵、阴生植物—叶兰的叶绿素-蛋白质复合物

阳生植物向日葵的叶绿体囊状体膜,用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳最多可分离出8条含叶绿素带:复合物Ⅰa、Ⅰb、Ⅰc、Ⅱa、Ⅱb、Ⅳ、Ⅱc和游离色素去垢剂复合物Ⅲ。从阴生植物一叶兰只分离出6条含叶绿素带,属光系统Ⅰ的只有一条带(Ⅰc)。向日葵的复合物Ⅳ,从电泳迁移率、吸收光谱、光密度扫描等看来,如最近有的实验室所提出的那样,是与PSⅡ反应中心有关的。一叶兰复合物X的电泳迁移率与向日葵复合物Ⅳ相似,但它不但含Chl a还含有Chl b。它在室温下680nm的荧光发射与复合物Ⅳ十分相似,在所有这些复合物中,它们二者的发射最强。阳生植物(向日葵、菠菜、莴苣)叶绿体的Chl a/b值比阴生植物(一叶兰、广东万年青、吊兰)高,阴生植物(一叶兰)LHCP复合物的量大于阳生植物(向日葵)。并初步看出,阴生植物(一叶兰)LHCP复合物的Chl a/b值也低于阳生植物(向日葵)的相应复合物。