光合作用研究进展:从分子机理到绿色革命

根据国际科学期刊Nature,Science和PhotosynthesisResearch等近年发表的60多篇文献评论了过去5年来光合作用研究领域的研究进展.这篇评论由光合机构的精细结构与光合作用的反应机理、光合作用的调节机制与环境胁迫和光合机理知识的应用与绿色革命三部分组成.第一部分包括天线和反应中心的结构、放氧机理和ATP合成的分子机理;第二部分涉及二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶,光抑制,氧化还原调节和光合作用的高温抑制;第三部分讨论新绿色革命的特点和艰巨性,指出新绿色革命的中心问题是作物光合效率的改善,锐利武器是基因工程,新绿色革命的成功有赖于对光合作用的深入理解和分子生物学家、植物生理学家、生物化学家与农学家们的协同努力.     

柑橘属光合作用的环境调节

光合机构的运转受环境影响很大,与柑橘的生长发育、产量和品质密切相关.结合我们的工作,综合论述了柑橘光合作用环境调节的研究进展.强光和紫外光导致光合作用下降与PSⅡ反应中心失活有关,光呼吸和叶黄素循环对光合机构有保护作用.温度胁迫下,光合作用下降主要是RuBPCase活性下降和PSⅡ反应中心失活引起,品种间存在差异.轻度水分胁迫引起的光合作用下降是气孔限制的结果,而严重水分胁迫导致光合作用的非气孔限制.提高CO₂浓度,能够促进柑橘的光合作用,进而促进柑橘的生长和提高其品质.阐述了N、P、S、Fe等矿质元素调节光合作用的机理及盐胁迫对光合作用的影响,指出了今后柑橘光合作用的研究方向.     

光合作用在世纪之交的研究动向

当前光合作用的研究动向大致可分为３个方面：１）深入探讨光合作用反应机理,结构功能,特别是关于从水分子释放出氧气的过程和腺三磷的合成机理;２）了解光合机构的组装,运转与调节,包括叶绿体有关组分的生物合成与组装,光合作用各部分反应间的弹性衔接和协调,光合机构的运转与植物其它生命活动的配合及对环境变动的适应,在分子水平上进行生理研究等;３）研究与光合作用有关的生产实践上的重大问题,如农业生产和生态环境的     

光合机构的调节和运转

光合作用机理研究和生理研究正在互相接近,在其接合处形成了一个探讨光合机构运转与调节的活跃领域。本文极简要地叙述了中国科学院上海植物生理研究所对这个问题的研究进展。内容包括：光合作用各部分反应的配合与协调、光合作用与植物其它生命活动的联系、光合机构对主要环境因素变动的响应和适应等方面的主要工作。     

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。     

光合作用光抑制的研究进展

概述了植物光合作用光抑制的研究进展,包括造成光抑制和光氧化的活性氧的产生和作用机理,光抑制的作用部位,以及光保护机制等,着重从三个方面讨论了植物抗光抑制的保护机理：与光系统Ⅱ天线以及叶黄素循环相关的热耗散途径,包括光呼吸、H2O-H2O循环和环式电子传递在内的电子传递途径,以及活性氧清除机制等。     

光合作用光抑制的研究进展

概述了植物光合作用光抑制的研究进展,包括造成光抑制和光氧化的活性氧的产生和作用机理,光抑制的作用部位,以及光保护机制等,着重从三个方面讨论了植物抗光抑制的保护机理：与光系统Ⅱ天线以及叶黄素循环相关的热耗散途径,包括光呼吸、H2O-H2O循环和环式电子传递在内的电子传递途径,以及活性氧清除机制等。     

优康唑对沙田柚生长和结果影响初报

沙田柚叶面喷施不同浓度的优康唑,明显抑制新梢生长,促进光合作用;降低果实单重,提高产量,增加果实含糖量。其作用效果与施用浓度有关。本文对优康唑的可能作用机理进行了探讨。     

优康唑对沙田柚生长和结果影响初报

沙田柚叶面喷施不同浓度的优康唑,明显抑制新梢生长,促进光合作用;降低果实单重,提高产量,增加果实含糖量。其作用效果与施用浓度有关。本文对优康唑的可能作用机理进行了探讨。     

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…     

光系统Ⅱ反应中心D1/D2/Cytb559复合物中去镁叶绿素a的光照破坏

高等植物在强光照射下,光合作用受到抑制。光抑制的分子机理已成为目前光合作用研究中最活跃的研究领域之一［１］。由于叶绿体内色素和蛋白分子很多,其中包含有许多与光破坏不直接相关的组分,因此很难确定具体哪个分子受到破坏。用只含少数色素和多肽分子的光系统Ⅱ（ＰＳⅡ）反应中心Ｄ１／Ｄ２／Ｃｙｔｂ５５９复合物［２］可以解决这个问题,现已证明用光照射该复合物能引起原初电子供体Ｐ６８０的破坏［３,４］,并且是一个多步反应［５］,同时还发现有组氨酸残基的光照破坏［６,７］,当存在电子受体的情况下反应中心内部β－ｃ…     

Polycomb Group蛋白复合体与植物春化作用

Polycomb Group(PcG)蛋白能形成Polycomb Repressive Complex 1(PRC1)和PRC2等复合体,通过一个保守且表观遗传的机制调节基因表达并控制动植物的发育。拟南芥中由VERNALIZATION2参与形成的PRC2复合体(VRN2-PRC2)在春化过程中能对主要开花抑制基因FLOWER LOCUS C(FLC)的染色质进行组蛋白甲基化修饰,形成H3K27me3(组蛋白H3第27位赖氨酸三甲基化)等转录抑制标记,从而抑制FLC转录,促进开花。虽然麦类作物的春化机理与拟南芥有较大差异,但最近的研究表明麦类作物春化过程也受PcG蛋白调控。文章对拟南芥PcG蛋白介导的春化调节机制进行综述,期望能对植物尤其是麦类作物的春化机理研究提供资料。     

探索新绿色革命的靶标

第一次绿色革命的潜力已经被充分利用,第二次绿色革命正在兴起。全世界的科学家都在探讨新绿色革命的靶标,包括改善核酮糖-1,5-二磷酸（RuBP）羧化酶／力口氧酶（Rubisco）、降低光呼吸和呼吸作用损失、提高RuBP再生能力、改造C3植物成为C4植物例如C4水稻、将蓝细菌的CO2浓缩机制引入c。植物、增加转运蛋白,以及改善作物根系、优化产物品质和加强作物对环境胁迫的抗性。这篇综述主要考察这些靶标的研究进展,并指出潜在的问题。尽管基因工程是一个强有力的工具,但是人们不应当把新绿色革命成功的希望全部寄托在它上面。一些传统的和非转基因的方法也将在这个革命中发挥重要的作用。这个革命的前途是光明的,但是获得成功所需要的时间可能要比一些人估计的15年长得多。     

植物低温光抑制及可能的光保护机制研究进展

综述了近年来有关植物低温光抑制和光保护机制的研究进展。与以往对光抑制的定义不同,现在认为光抑制既包括光对光合作用反应中心的损伤,也包括植物为避免光破坏而形成的生理生化保护机制。该文主要从三个方面展开论述:低温下光抑制发生的原因及光抑制的位点;低温光抑制时可能的光保护机制;低温光抑制下过剩光能的耗散机制。     

加拿大李宗霆博士在郑州讲学

1989年10月12～14日,河南省科学技术委员会、河南省植物生理学会和河南省农业科学院实验中心三单位联合邀请加拿大农业部伦敦研究中心高级研究员李宗霆博士来郑州作了“植物激素与农业”学术报告,分为国外植物激素研究的进展;植物生长素:代谢、调节与植物生长;植物激素与光合作用产物运输的关     

植物光诱导延迟荧光与光合作用的内在关联性研究

光合作用是地球上最重要的化学反应,植物内源性光诱导延迟荧光是光合作用原初过程中光系统Ⅱ作用中心P680处电荷分离效率的内在探针。本文从实验上证明了延迟荧光的产生与光合作用存在本质必然的联系。实验结果表明,延迟荧光激发谱与光合作用谱存在着明显的相似,延迟荧光强度随着激发光源光强的变化表现出类似的光抑制现象,以及在室温条件下延迟荧光强度与光合速率有着很好的相关性。为从植物光诱导延迟荧光技术来研究植物的光合作用提供了重要的实验证据。     

光胁迫下杂种杨无性系光合生理生态特性的研究

以气体交换测定结合叶绿素荧光技术对几个杂种杨新无性系在自然光胁迫下的光合生理生态特性进行分析。８月ＣＯ２气体交换测定显示,中午存在明显的光合作用下降现象,同时某些无性系中午的气孔导度也有不同程度下降。叶绿素荧光分析显示,强光胁迫会影响光合作用的原初光化学反应过程,光系统Ⅱ（ＰＳＩＩ）反应中心的最大光化学量子产率,有效光化学量子产率等反映光系统Ⅱ反应中心活性的参数值在中午均比早晨低。与此同时,光系统Ⅱ反应中心的非光化学淬灭上升,他是光系统Ⅱ反应中心的一种自我保护机制。参数（Ｆｍ－Ｆｍｒ）／Ｆｍｒ、１—ｑｐ／ｑＮ和（Ｆ’ｍ－Ｆ）／Ｆ’ｍ可以反映各个无性系发生光抑制的可能性大小。由此计算出的各无性系发生光抑制的可能性排列次序与气体交换法测定的结果是一致的。     

植物中硫化氢的生理功能及其分子机理

在动物中已经发现,硫化氢(H2S)可能是继NO和CO之后的第三种气体信号分子,参与各种生理调节作用。植物中很早就发现有H2S释放的现象,但是其生理功能一直不明。最近的研究表明,低浓度H2S能参与调节植物的气孔运动和光合作用、缓解非生物胁迫的伤害以及促进植物的生长发育等。本文综述了近年来有关H2S的植物生理调节作用和分子机理的研究进展,并对H2S作为信号分子的可能性进行了展望。     

高等植物PS的光抑制与光破坏研究进展

强光对高等植物的光合作用具有抑制和破坏作用,光抑制的原初部位及主要部位在PS 。综述了高等植物PS 的光破坏的分子机理及其保护机制研究进展,提出了今后进一步研究的方向。