中国科学院植物研究所光合作用与环境分子生理学重点实验室简介

责任编辑:孙冬花一、实验室概况中国科学院植物研究所光合作用与环境分子生理学重点实验室成立于2001年。由原“光合作用基础研究开放实验室”和“资源植物分子与发育生物学开放实验室”整合而成。实验室主要研究方向是光合作用高效转能的分子机理及蛋白质组学、植物对环境信号应答的功能基因组学和植物次生代谢分子调控与基因工程。重点实验室建立了功能基因组学、蛋白质组学、细胞生物学和生化分析等技术平台,拥有基因芯片工作站、蛋白质谱仪、激光共聚焦显微镜、电子显微镜和高效液相色谱仪等大型设备。现有15个研究组,科研人员80余人,博…     

中国科学院植物研究所光合作用与环境分子生理学重点实验室简介

中国科学院植物研究所光合作用与环境分子生理学重点实验室成立于2001年。由原“光合作用基础研究开放实验室”和“资源植物分子与发育生物学开放实验室”整合而成。实验室主要研究方向是光合作用高效转能的分子机理及蛋白质组学、植物对环境信号应答的功能基因组学和植物次生代谢分子调控与基因工程。重点实验室建立了功能基因组学、蛋白质组学、细胞生物学和生化分析等技术平台,拥有基因芯片工作站、蛋白质谱仪、激光共聚焦显微镜、电子显微镜和高效液相色谱仪等大型设备。现有15个研究组,科研人员80余人,博士后、研究生和流动人员约16…     

2001年全国植物光合作用、光生物学及其相关的分子生物学 学术研讨会征文通知

中国植物生理学会、中国生物物理学会和中国植物学会联合组办 ,广西师范大学生物系承办的全国植物光合作用、光生物学及相关分子生物学研讨会拟于 2 0 0 1年 10月下旬在广西桂林市召开 .会议征文内容 :1 植物光合作用 :原初反应与放氧、光合膜蛋白复合体的结构与功能、电子与质子传递、光合碳代谢、光合生理生态、光合机理的运转与调节、光合作用与作物生产力关系等 ;2 光生物学 :生物系统的光物理与光化学、光医学、环境光生物学、生物发光及其新分析技术与新方法等 ;3 植物分子生物学与生物技术 :光合作用的分子生物学、关键发育过程的分…     

20 0 1年全国植物光合作用、光生物学及其相关的分子生物学学术研讨会征文通知

中国植物生理学会、中国生物物理学会和中国植物学会联合组办 ,广西师范大学生物系承办的全国植物光合作用、光生物学及相关分子生物学研讨会拟于 2 0 0 1年 1 0月下旬在广西桂林市召开 .会议征文内容 :1 植物光合作用 :原初反应与放氧、光合膜蛋白复合体的结构与功能、电子与质子传递、光合碳代谢、光合生理生态、光合机理的运转与调节、光合作用与作物生产力关系等 ;2 光生物学 :生物系统的光物理与光化学、光医学、环境光生物学、生物发光及其新分析技术与新方法等 ;3 植物分子生物学与生物技术 :光合作用的分子生物学、关键发育过程的…     

光合作用学术研讨会2006（第一轮通知）

为了加强我国光合作用科研人员的交流与合作,促进我国光合作用研究进一步发展,中国植物学会、中国植物生理学会拟于2006年4月在扬州举行“光合作用学术研讨会2006”（具体时间、地点和日程安排请见第二轮通知）。会议由中国科学院植物研究所光合作用研究中心、     

光合作用学术研讨会2006(第一轮通知)

为了加强我国光合作用科研人员的交流与合作,促进我国光合作用研究进一步发展,中国植物学会、中国植物生理学会拟于2006年4月在扬州举行“光合作用学术研讨会2006”(具体时间、地点和日程安排请见第二轮通知)。会议由中国科学院植物研究所光合作用研究中心、中国科学院植物生理生态研究所光合作用研究实验室、北京大学生命科学院和扬州大学生命科学与技术学院等单位联合承办。会议将邀请国内和国际上从事光合作用的专家,以及从事植物生物学研究的知名专家参加会议。会议将以大会报告、报告、墙报和论文集的形式进行学术研讨和交流。会议将与…     

光呼吸途径及其功能

光呼吸是C3植物体内重要的代谢过程,是光合作用研究的热点之一。本文阐述了光呼吸的正常代谢途径及乙醛酸代谢的交替途径,交替途径的功能,及途径中关键酶的生物学特性。就光呼吸在减轻逆境伤害、减缓叶绿素的降解、驱动卡尔文循环、参与三羧酸循环、氮素代谢、蛋白质积累以及PSI和PSⅡ之间的状态转换等生物学功能进行了综述。     

辅酶Ⅱ的无机光还原 Ⅰ.在近紫外光下某些氧系半导体对辅酶Ⅱ的还原

在光合作用中,叶绿体起着利用光能还原辅酶Ⅱ和合成ATP二个作用。根据光合作用的催化电子理论,叶绿体这个半导体结构的有机催化剂在光合作用中的这二个功能可分别由无机半导体来模拟。这里报导的是用ZnO等无机半导体在近紫外光下模拟叶绿体在光合作用中的功能,催化NADP还原为NADPH的工作结果。     

苹果酸脱氢酶的结构及功能

苹果酸脱氢酶（MDH）可以催化苹果酸与草酰乙酸间的可逆转换,主要参与TCA循环、光合作用、C4循环等代谢途径。苹果酸脱氢酶可分为NAD-依赖性的MDFI（NAD—MDH）和NADP-依赖性的MDH（NADP—MDH）。在所有真核生物和大部分细菌中,MDH通常形成同源二聚体,在少数细菌中为四聚体。不同来源的MDH催化机制和它们的动力学性质十分类似,显示了它们具有高度的结构相似性。MDH的功能多样,包括线粒体中的能量提供和植物的活性氧代谢等。回顾了苹果酸脱氢酶在生理学、医学、农学领域的研究进展,并针对其生化特性、空间结构特点、催化机理等生物学功能的分子生物学进展进行了综述。     

沉水植物茎叶微界面特性研究进展

沉水植物茎叶-水界面是浅水湖泊的重要界面之一,对湖泊生物地球化学循环和水环境质量具有重要影响。富营养化水体中,大量的附着物常富集在沉水植物茎叶表面,形成了特殊的生物-水微界面。对该微界面特性进行深入研究,有助于揭示沉水植物在微环境层面对富营养化水体中物质循环的调控过程和机制。沉水植物茎叶微界面具有促进水体养分转化、改变环境因子及可溶性物质的空间分布,增加物质运输的阻力和距离、降低植物光合作用、调控重金属等生态功能;微界面结构及环境因子受水体营养盐浓度、沉水植物种类及生长阶段等因素的影响。对微界面结构功能的主要研究方法进行了分析总结,并对沉水植物茎叶微界面的研究前沿进行了展望。     

叶绿体功能的扩展

光合细胞器叶绿体的功能不仅仅是进行光合碳代谢,还应包括与光合作用的光反应密切相关的硝酸光合作用和硫酸盐还原等多种生理生化反应。本文简要阐述了叶绿体在硝酸还原和硫酸还原中的作用。     

树干皮层光合作用--生理生态功能和测定方法

大部分植物的树干(枝条)等部位含有能进行光合作用的绿色组织,树皮叶绿素含量最高可达750 mg/m2。这些绿色组织能够再固定树干内部的CO2(来源于自身组织呼吸或者木质部液流运输),使树干向大气排放的CO2量减少60%—90%皮层光合作用是树干生理活动的重要组成部分,其与树干呼吸和液流速率之间均有密切关系,对植物的碳平衡有重要作用。概述了皮层光合作用的生理生态功能;介绍了皮层光合作用测定和计算方法;讨论了皮层光合作用研究存在的问题;通过加入皮层光合作用的测量修正质量平衡法,以减少树干呼吸测定的不确定性。建议综合运用稳定碳同位素示踪、CO2和O2微传感器、树干液流技术等,准确地区分树干内部CO2的来源及比例,分析各个组分与影响因素的关系。同时,在微观上揭示皮层光合作用的基因组调控功能,在宏观上探讨尺度扩展、模型模拟,并与涡度协方差技术和遥感技术相融合以提高区域尺度估算的精度。     

大气和土壤增温对杉木幼苗叶片功能性状的影响

为了探讨杉木幼苗叶片功能性状对全球气候变暖的响应与适应机制,在福建三明森林生态系统与全球变化研究站陈大观测点,设置大气增温(开顶箱被动增温,不增温)×土壤增温(电缆增温4℃,不增温)双因子试验,对杉木幼苗叶片生理代谢、形态属性、化学计量学特征等功能性状进行为期1年的研究。结果表明,虽然土壤增温和大气增温对4月和7月的叶片净光合作用速率和水分利用效率没有显著影响,但土壤增温对11月的叶片净光合作用速率有显著促进作用,而大气增温和土壤增温对11月的水分利用效率有显著促进作用。大气增温显著增加比叶面积和叶含水率,并降低叶厚度;而土壤增温则对其均没有显著影响。土壤增温、大气增温均显著增加杉木叶氮浓度,但只有同时大气增温和土壤增温处理才显著提高叶磷浓度。研究结论表明,从叶功能性状角度看,同时大气增温和土壤增温可能更有利于促进杉木幼苗生长。     

中国科学院光合作用与环境分子生理学重点实验室简介

中国科学院光合作用与环境分子生理学重点实验室成立于2001年12月,由光合作用研究中心、分子发育生物学研究中心和信号转导与代谢组学研究中心组成。主要研究方向是利用基因组学、蛋白质组学和代谢组学方法研究光合作用过程中的传能转能机理、植物对环境应答、植物生长发育、信号转导的分子调控及其在农业生物工程上的应用等。实验室成立以来已在Nature、The Plant Cell、Plant Physiology、The Plant Journal以及Proteomics等国际著名刊物发表论文多篇。实验室在光合膜蛋白复合体结构与功能研究、光合作用对环境适应的机理研究、水稻根系发育功能基因研究、植物干细胞维持、花粉发育囊泡运输、青蒿素生物合成的分子调控等领域取得了一批重要成果。     

“纪念殷宏章先生百年诞辰暨全国光合作用学术研讨会”在井冈山召开

今年是我国植物生理学会创始人之一和光合作用研究先驱——殷宏章先生诞辰100周年,为深切缅怀殷先生对我国植物生理学发展和光合作用研究做出的重大贡献,弘扬他“探索创新、唯实求真、崇尚理性、平等宽容、团结协作、执著敬业和无私奉献”的科学精神,中国植物生理学会光合与代谢专业委员会于2008年9月19-22日,在革命摇篮——井冈山召开了“纪念殷宏章先生百年诞辰暨全国光合作用学术研讨会”。会议由中国植物生理学会光合与代谢专业委员会主办,江西省植物生理学会和江西农业大学承办,井冈山大学协办。     

通过分子的修饰进行Chla分子功能基团的研究

众所周知,叶绿素A（Chla）是植物的最重要的光合作用色素.Chla的分子结构主要是由卟啉环和叶绿醇组成的,在卟啉环的中心络合了镁离子.在光合作用过程中Chla的哪个基团起到光合功能的作用？为此我们从海带里提取Chla,然后采用分子修饰的方法对Chla分子进行一步步修饰分别生成脱镁叶绿素A和脱镁叶绿素甲酯一酸A（Pha）.通过对新鲜菜叶和在实验室制备的相关样品溶液包括Chla、脱镁叶绿素A和脱镁叶绿素甲酯一酸A（Pha）的激发谱和荧光谱进行探测分析,并与原卟啉水溶液中卟啉的光谱进行比较.结果发现这些样品的光谱均与卟啉的光谱相似,在红光波段有较强的发射带,从而表明光合作用过程中Chla的功能团是卟啉环.     

膜脂过氧化对植物细胞的伤害

本文综述了近年来有关膜脂过氧化对植物细胞膜系统的结构和功能、细胞的蛋白质代谢、光合作用和呼吸作用等过程的伤害机理方面的研究进展。     

试析光合作用的研究动向

光合作用被称为＂地球上最重要的化学反应＂和＂生命界最重大的顶极创造之一＂,在生物演化、生物圈形成和运转及人类诞生与经济和社会的可持续发展等过程中都处于非常关键的地位。从最近召开的国际和国内光合作用会议来看,当前进行的研究呈现出领域越来越宽广、层次越来越深入、技术越来越先进的特点;研究重点集中在探讨光合作用反应机理、结构与功能,揭示光合机构组装、运转与调节机制及光合作用与人类可持续发展3个方面。     

陆地碳循环研究中植物生理生态过程模拟进展

植物生理生态过程的模拟是陆地碳循环模型研究中的关键过程之一,就与碳循环过程密切相关的3个关键的植物生理生态过程;光合作用,碳分配和物候等过程的数学模式进行分类：（1）光合作用模式,根据光合作用模式基础的不同把光合作用模式分为：半经验模式;机理模式和使用卫星遥感资料的模式等;（2）植物碳分配模式介绍了功能平衡模式;运输-阻力模式;光合作用与生长模式;环境反应模式和大尺度生态系统模式等5类。（3）植被物候模式;根据观测和参数化方法的不同可以将现有的物候数值模式分为两类;观测统计模式和使用卫星遥感资料的物候模式,对各类模式的主要控制方程,研究进展和应用分别进行了简要评述。     

植物光合作用的三维特性研究进展

光合作用是地球上最重要的化学反应。虽然针对植物光合作用已经进行了广泛深入的研究,但从三维层面探讨植物叶片光合功能及其调节作用的工作较少。叶片结构、光合机构组分、叶片内光能吸收和传递均具有明显的三维特性,极大影响叶片内CO₂转运、叶肉细胞的电子传递和碳同化,进而使叶片光合功能及其调控表现出复杂的三维特征。因此,从三维角度分析叶片光合特性有助于理解光合作用机理,也能够为提高植物光合作用效率提供理论支持。