菠菜类囊体LHC的叶绿素-蛋白中的叶绿素排列和方向的研究

用蔗糖梯度离心的方法,从胰蛋白酶处理叶绿体和对照叶绿体膜分离LHC。比较研究了它们的吸收光谱、荧光光谱、圆二色光谱和荧光偏振度的变化。观测到消化叶绿体LHC的吸收光谱除位于652nm的肩消失外,其它特征性吸收均无明显改变,荧光发射峰位和在670nm的C.D.信号峰位与对照相比发生偏移,叶绿素b和吸收≤670 Nm叶绿素a的荧光偏振度降低。结果说明含叶绿素b的蛋白和短波长叶绿素a的蛋白位于类囊体膜的外侧,胰蛋白酶消化引起LHC的构型改变,从而使色素与色素、色素与蛋白的相互关系及叶绿素分子排列和方向发生改变。讨论了LHC上蛋白构型、叶绿素分子机构和叶绿素分子间能量传递的相互关系。提出了蛋白质在色素能量传递过程中的作用。     

毕氏海蓬子类囊体膜与卵磷脂重组脂质体的耐热性研究

采用卵磷脂(PC)构建脂质体,然后将毕氏海蓬子类囊体膜蛋白复合物重组到脂质体中.分析不同温度(25℃、35℃、45℃和55℃)处理后蛋白脂质体的电子传递活性、吸收光谱和荧光光谱的变化,以探讨膜脂与膜蛋白在高温胁迫下的交互作用.结果显示:蛋白脂质体光系统Ⅱ(PSⅡ)的放氧活性和光系统Ⅰ(PSⅠ)的耗氧活性随着PC比例的提高而增加,在PC与类囊体膜比例为4∶1(Lipid∶Chl,w/w)时达到最高,同时蛋白脂质体的吸收光谱和荧光光谱也呈上升趋势;在PC与类囊体膜重组比例为4∶1条件下,高温处理后的蛋白脂质体的PSⅡ放氧活性和PSⅠ耗氧活性显著大于未经重组的,其吸收光谱和荧光光谱峰值下降幅度低于未经重组的,且峰位基本没有变化.研究表明,PC可能通过增加结合天线的大小来促进蛋白脂质体对光能的吸收和能量从外周天线到PSⅡ和PSⅠ核心复合物的传递;在脂质体中,PC与类囊体膜的交互作用提高了PSⅡ和PSⅠ在高温胁迫下的光化学效率,增强了PSⅡ和PSⅠ的耐热性.     

黄瓜叶片光合电子传递对水分胁迫的响应

黄瓜叶片在水分胁迫下叶片相对含水量减少,类囊体室温吸收光谱的吸收峰降低,同时其NADP光还原活性、Ca^2 -ATPase活性也相应降低,全链电子传递明显受阻。类囊体膜蛋白电泳分析结果显示：类囊体膜色素蛋白复合体含量有不同程度的降低,其中PSⅡ色素蛋白复合体含量下降较多,试验结果表明水分胁迫通过限制光能的吸收,传递双及转换效率,抑制了光合电子传递过程。     

氮素水平对小麦幼苗叶绿体色素蛋白复合体含量的影响

在水培条件下,研究了不同氮素水平对小麦幼苗叶绿体色素、色素蛋白复合体含量及其光谱特征的影响。结果显示:(1)氮素水平较低时PSⅡ捕光色素蛋白复合体LHCⅡ在24~30 kD范围内的蛋白含量降低,不供氮时,色素蛋白复合体含量最低,而高分子量区域的蛋白组分相对较为稳定,说明氮素水平影响PSⅡ的多肽组分,而对PSⅠ多肽组分的影响相对较小。(2)室温吸收光谱分析表明,氮素水平较低时结合态色素的含量及比例发生改变,影响植物对光的吸收能力;荧光激发及发射光谱的峰值均随氮素浓度的升高而升高,说明增加施氮量时,叶绿体类囊体中受激发的色素分子数目增加,荧光强度也随之增大;叶绿体蛋白含量在16.86 mg.L-1氮素浓度时最大。     

外源钙离子对小麦幼苗氮素代谢的影响

以普通小麦豫麦34为材料,研究了不同浓度的外源Ca2 对小麦幼苗氮素代谢的影响.在小麦第一片叶完全展开后,开始外源Ca2 处理,设0 (对照)、2、4 mmol · L-1 和8 mmol · L-1 4个Ca2 浓度梯度.处理5d后,测定氮同化酶活性、氮同化量及其它相关代谢物含量.结果表明,小麦幼苗叶片中硝酸还原酶(NR)和谷氨酰胺合成酶(GS)在2 mmol · L-1 Ca2 处理下活性比对照有显著增加,4 mmol · L-1 Ca2 处理的NR活性增加明显,但GS活性增加不显著;8 mmol · L-1 Ca2 处理下NR和GS活性比对照均明显降低.谷氨酸脱氢酶(NADH-GDH)活性在2 mmol · L-1 Ca2 处理下活性增加不明显,而在4、8 mmol · L-1 Ca2 处理下活性显著增加.小麦幼苗氮同化量以4 mmol · L-1处理最大,2 mmol · L-1处理与4 mmol · L-1之间差异不显著;Ca2 浓度为8 mmol · L-1时,氮素同化量明显降低.结果揭示了小麦幼苗不同氮同化途径对Ca2 的响应不同,GS途径比GDH途径对小麦氮素同化量的增加作用更大;4 mmol · L-1对小麦幼苗的氮素利用可能是最有效的Ca2 浓度.     

水培条件下不同磷水平对毛竹实生苗生长发育的影响

以毛竹(Phyllostachys edulis)实生苗为材料,采用Hoagland营养液水培方法,研究不同磷浓度下毛竹生长、根系发育、激素含量等的差异。结果表明:磷浓度较低时,可以促进毛竹实生苗根系长度及根系总表面积的增长。随着磷浓度的增加,实生苗生物量干重及根冠比呈先上升后下降趋势,磷浓度为1 mmol L-1时达到最大。无磷处理时,根中的IAA、ZR、GA3和ABA等4种内源激素含量随着处理时间的延长均先升高再降低;其他浓度磷处理根中IAA、ZR和GA3(0.5 mmol L-1磷除外)含量随着处理时间的延长大致呈先降低后升高的趋势,而ABA(0.5 mmol L-1磷除外)含量随着处理时间的延长变化不明显。不同浓度磷处理,叶片中IAA、GA3和ABA含量总体上呈下降趋势,ZR含量总体上呈上升趋势。以上结果表明不同浓度的磷处理对毛竹内源激素含量的变化有显著的影响,而内源激素含量变化与毛竹实生苗根系变化密切相关。     

低温胁迫期间水稻光合膜色素与蛋白水平的变化

对４℃和１１℃两种低温胁迫过程中水稻类囊体膜色素与蛋白组成的变化进行了比较研究。结果表明：４℃低温不仅使类囊体膜中的光合色素（叶绿素、类胡萝卜素）含量降低,而且还引起膜蛋白组成的深刻变化,表现在大部分原有膜蛋白组分的含量在低温下明显降低,同时在低温处理的第３天诱导出一条３２．５ＫＤ的新蛋白带。与４℃处理相比,１１℃低温处理只引起了光合色素含量的降低,而对类囊体膜蛋白组成的影响不大,另外发现,两种低     

盐胁迫对大麦叶片类囊体膜上两种形态多胺含量和膜蛋白合成的影响

 用不同浓度NaCl处理6天龄大麦（Hordeum vulgare）幼苗3 d,以非共价键形式与叶片类囊体膜结合的多胺含量在低浓度盐处理时含量不变,随NaCl处理浓度的上升含量明显下降。在检测到的3种多胺中Spd（亚精胺）含量最高,约占膜上非共价键结合多胺总量的40%。以共价键形式与类囊体膜蛋白结合的多胺含量随NaCl处理浓度的上升一直呈下降趋势。在检测到的3种多胺中Put（腐胺）含量最高,约占膜上共价键结合多胺总量的60%以上。低浓度盐处理对14C-Glu向类囊体膜蛋白的掺入没有影响,随NaCl处理浓度的上升14C-Glu向类囊体膜蛋白的掺入明显下降。     

人肌肌酸激酶在SDS溶液中失活与构象变化的比较研究

应用紫外差吸收光谱、荧光发射光谱、ＣＤ先谱等监测手段,研究了ＳＤＳ溶液滴定人肌肌酸激酶时的构象与活力变化的关系。结果表明酶的活力丧失先于以紫外差吸收先谱、荧先发射谱和巯基暴露数目所监测到的构象变化。ＳＤＳ滴定时引起的酶的荧光发射光谱的变化在低滴定度阶段随着ＳＤＳ滴定量的增加,荧光强度下降,发射峰位红移,当ＳＤＳ浓度达到２．１ｍｍｏｌ／Ｌ时,荧光强度增大,继续增加ＳＤＳ滴定量,荧光强度又降低,发射峰位红移直至终态。紫外差吸收光谱随着ＳＤＳ溶液的加入,２８１ｎｍ．２８７ｎｍ和２９２ｎｍ的负差吸收峰增大。ＣＤ光谱结果表明在本实验所用的ＳＤＳ浓度范围内,ＳＤＳ对人肌肌酸激酶的二级结构几乎没有影响。上述结果支持了酶的活性部位构象柔性的观点。     

盐酸胍对大麦类囊体膜能量分配和电子传递的影响

本文以大麦叶片为实验材料,研究了盐酸胍修饰对类囊体膜能量分配及电子传递的影响。结果表明：盐酸胍处理类囊体膜,室温下Ｆ６８５荧光强度,随着盐酸胍浓度的增加而逐渐下降。盐酸胍处理导致类囊体膜在低温（７７Ｋ）下Ｆ６８５／Ｆ７８６比值下降,并随着盐酸胍浓度的增加而加剧。盐酸胍处理抑制类囊体膜以Ｈ２Ｏ为电子供体的ＤＣＩＰ光还原速度和Ｃｈｌａ诱导荧光产率,这种抑制作用可分别为加入ＰＳＩＩ的人工电子供体ＤＰＣ和     

外源亚精胺对NaCl胁迫下毕氏海蓬子光合参数和叶绿体超微结构的影响

在0、100、300、500和700 mmol·L-1NaCl胁迫条件下比较了喷施0.1mmol·L-1亚精胺(Spd)对毕氏海蓬子(Salicomia bigelovii Torr.)幼苗叶绿素含量、净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度和叶绿体超微结构的影响.结果表明:毕氏海蓬子的叶绿素含量、净光合速率和气孔导度均呈低浓度条件下(0、100和300 mmol·L-1NaCl)升高、高浓度条件下(500和700 mmol·L-1NaCl)降低的趋势,在300 mmol·L-1 NaCl胁迫条件下达到最高值:胞间CO2浓度则呈低浓度NaCl胁迫条件下降低、500 mmol·L-1NaCl条件下升高、700 mmol·L-1NaCl条件下略降低的趋势;在0～500 mmol·L-1NaCl胁迫条件下叶绿素a/b值变化不明显,但在700 mmol·L-1NaCl条件下急剧降低.在低浓度NaCl胁迫条件下,叶绿体整体膨胀,类囊体片层结构松散,但叶绿体和类囊体结构仍保持完整;而经500和700mmol·L-1NaCl处理后,叶绿体超微结构被严重破坏,叶绿体膜结构破裂、类囊体结构松散呈放射状、有些叶绿体完全解体.而在相应的NaCl胁迫条件下喷施0.1 mmol·L-1Spd,毕氏海蓬子的叶绿素含量、净光合速率、气孔导度和胞间CO2浓度虽然也呈现出相同的变化趋势,但其数值均显著高于对照(未喷施Spd);且叶绿体超微结构的损伤程度也轻于对照.研究结果说明:喷施外源Spd能够减缓NaCl胁迫对毕氏海蓬子的伤害作用.     

γ-氨基丁酸浸种对番茄种子及幼苗耐盐性调节的生理机制

以番茄‘金棚一号’为材料,研究了外源γ-氨基丁酸(GABA)浸种处理对NaCl胁迫下种子萌发及幼苗生长和生理代谢的影响。结果显示:(1)NaCl胁迫显著抑制了番茄种子的萌发和胚根生长,同时导致番茄幼苗体内活性氧(O2.-、H2O2)大量积累,膜脂过氧化程度加重,幼苗叶片光合系统Ⅱ活性显著降低,幼苗的生长受到严重抑制。(2)外源GABA浸种能够显著提高盐胁迫下番茄种子的萌发和胚根的生长,并以10.00mmol.L-1 GABA浸种处理效果最好。(3)外源GABA浸种处理显著提高了NaCl胁迫下番茄幼苗根系和叶片抗氧化酶(SOD、POD和CAT)活性,降低了活性氧(O2.-、H2O2)的产生和膜脂过氧化程度,通过维持较高的光合系统Ⅱ活性,促进了幼苗的生长及生物量积累,但GABA的缓解效应存在较大的浓度差异,其中以10.00mmol.L-1 GABA处理效果较好。研究表明,10.00mmol.L-1 GABA浸种处理能够通过促进番茄种子萌发和幼苗生长来缓解盐胁迫的伤害。     

几种变性剂对无花果蛋白酶分子去折叠与活力的影响

用不同浓度的变性剂盐酸胍、脲、十二烷基硫酸锂（ＬＤＳ）对无花果蛋白酶（Ｆｉｃｉｎ）变性,用荧光光谱及圆二色谱（ＣＤ谱）监测无花果蛋白酶去折叠过程中的构象变化并与活力变化比较,发现在１－２ｍｏｌ／Ｌ胍浓度及９．２×１０－４ｍｏｌ／ＬＬＤＳ浓度条件下,ＣＤ谱显示的二级结构含量较高,荧光谱的发射峰位刚开始红移,活力的变化则较为显著,表现为胍溶液中激活,ＬＤＳ溶液中失活,揭示酶的这二种变性剂的这二个浓度范围内,可能存在变性中间态。     

NaCl胁迫对超大甜椒种子萌发及幼苗生长的影响

以超大甜椒种子和幼苗为材料,采用水培法研究低、中、高浓度(50、150、250 mmol·L-1)NaCl胁迫对其种子萌发和幼苗生长的影响.结果显示:(1)低浓度NaCl处理促进种子萌发,而中、高浓度NaCl处理抑制种子萌发;NaCl处理第18天时,高浓度NaCl处理植株全部死亡,其余各处理植株苗高、叶面积、地上部鲜重和干重均随处理浓度升高而下降,但低浓度NaCl能刺激超大甜椒的根系生长.(2)低、中浓度NaCl处理时,植株叶绿素含量未受到大的影响,类胡萝卜素含量却随胁迫时间延长微量升高;在盐胁迫7 d的周期内,低、中浓度NaCl处理植株MDA含量、SOD活性和可溶性糖含量均随浓度升高及时间延长显著增加,脯氨酸含量在低浓度下变化不明显而中浓度下显著升高;在高浓度NaCl处理3 d中,MDA含量急剧升高,SOD活性先升高后下降,脯氨酸和可溶性糖含量显著增加.研究发现,NaCl胁迫浓度越高对超大甜椒种子萌发和幼苗生长的抑制效应越明显;低中浓度NaCl处理幼苗能通过自身的抗氧化酶清除系统和渗透调节物质来抵抗胁迫引起伤害,类胡萝卜素可能也有一定的抗胁迫作用,而高浓度NaCl处理增加了膜脂过氧化程度,严重影响了活性氧和渗透调节物质的正常代谢.     

NaCl胁迫对马齿苋光合作用及叶绿素荧光特性的影响

以马齿苋为材料,采用温室盆栽法研究了14 d NaCl胁迫处理对其幼苗生长、光合作用和叶绿素荧光特性的影响.结果显示:(1)马齿苋幼苗的鲜重和株高在25 mmol·L-1 NaCl胁迫时与对照无显著差异,但其随着NaCl浓度的继续增加均显著降低,且其生物量受到的抑制早于株高.(2) NaCl胁迫下,马齿苋幼苗叶片净光合速率(Pn)降低,胞间二氧化碳浓度(C1)增大,且两者的变化幅度随着NaCl浓度增加而增大.(3)NaCl胁迫下,马齿苋幼苗叶片的初始荧光(F0)、最大荧光(Fm)、可变荧光(Fv)、恒态荧光(Fs)、恒态荧光与初始荧光差值(△F0)、PSⅡ潜在光化学效率(Fv/Fo)和PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)均降低,叶片光化学荧光猝灭系数(qP)也在NaCl胁迫下降低,而非光化学荧光猝灭系数(NPQ)则上升;在0～50 mmol·L-1NaCl胁迫下,幼苗叶片各荧光参数下降幅度小于其他高浓度NaCl胁迫.研究表明,在NaCl胁迫条件下,马齿苋幼苗叶片的光合作用受光抑制伤害,但在低浓度NaCl下能够较多地将光能用于光化学反应,光抑制程度较低,保持了较高的净光合速率,明显减轻盐胁迫对植株生长的影响,表现出一定的耐盐性.     

赤潮异弯藻在铁限制条件下的光谱特性

由活体吸收光谱可见,赤潮异弯藻在叶绿素c靠近红光区的吸收峰处,由铁丰富条件下的632nm向蓝漂移2nm．由于类胡萝卜素相对于叶绿素a的比值在铁限制的细胞内增大,因而受铁限制的细胞活体吸收光谱在480nm左右类胡萝卜素的吸收峰处增加了一个吸收峰．赤潮异弯藻细胞低温荧光发射光谱在685nm处有一明显的发射峰。与铁丰富条件(10μmol.L-1)相比,缺铁(5nmol·L-1)和低铁(100nmol·L-1)细胞在685nm处的荧光得率分别升高了2倍和1．4倍．补铁48h后荧光得率则明显降低。表明细胞在铁限制条件下存在大量能量耗散,降低了细胞光合作用效率．     

硝酸盐水平对芹菜幼苗生理及生长特性的影响

以西芹‘文图拉’幼苗为试材,通过水培方式研究了不同浓度NO3-(0、1、5、10、15、50、100、150mmol·L-1)对芹菜植株生物量、养分含量、叶绿素、丙二醛(MDA)及两种渗透调节剂含量的影响。结果显示:(1)随着NO3-浓度的增加(1～50mmol·L-1),芹菜株高、生物产量、根冠比以及叶面积显著增加,植株对N、P、K养分的吸收和叶绿素明显提高,同时植株的MDA含量上升,POD和CAT的活性增强,可溶性糖和可溶性蛋白含量显著增加。(2)当NO3-浓度等于或大于100mmol·L-1时,芹菜的生物产量和叶绿素含量下降,植株对K、P养分的吸收降低,膜脂过氧化物MDA、可溶性糖和可溶性蛋白含量及SOD活性达到最高峰值,POD和CAT活性有所下降。研究表明,NO3-浓度为15mmol·L-1时最有利于芹菜植株的生长;NO3-浓度为100mmol·L-1时对植株生长产生了硝酸盐胁迫,导致膜脂过氧化伤害,但芹菜植株能通过调节抗氧化物酶活性及渗透调节剂的合成代谢抵御环境胁迫,从而表现出一定的硝酸盐耐受性。     

镉胁迫下三个萝卜栽培种蛋白质变化的双向电泳比较研究

在0.5mmol·L^-1 Cd²⁺处理时,小五缨(XWY)的发芽率下降至92%,并且随着Cd²⁺浓度的增加,发芽率逐渐降低,在1和5mmol·L^-1 Cd²⁺浓度处理时,发芽率分别降至83%和67%。象牙白(XYB)则在5mmol·L^-1 Cd²⁺浓度时,发芽率下降。卫青(WQ)在0.05mmol·L^-1 Cd²⁺浓度时,发芽率已降至83%, 1和5mmol·L^-1时则下降至58%。幼苗生长也明显受Cd²⁺处理影响,在0.05mmol·L^-1 Cd²⁺处理时, 3种栽培萝卜的幼苗生长均受到明显影响,并且随Cd²⁺浓度的增加,生长受抑加重。从发芽率和幼苗生长两种实验结果看,卫青对Cd²⁺最为敏感。双向电泳结果表明, Cd²⁺处理后3种栽培萝卜幼苗中蛋白质组分有明显变化。小五缨中, 0.1 mmol·L^-1Cd²⁺处理后,有5个蛋白质点消失, 15个新的蛋白质点被诱导产生。象牙白中, 2个蛋白质点消失, 1个蛋白质点含量减少, 13个新的蛋白质点被诱导产生。卫青中, 12个新的蛋白质点诱导产生,但没有发现蛋白质点消失现象。Cd²⁺处理后, 3种栽培萝卜中,蛋白质合成的变化与幼苗生长受抑存在明显相关性,这一实验结果对于探讨萝卜Cd²⁺害的生化机理是有重要意义的。     

Cd-K双重处理对水稻幼苗生长和Cd吸收转运的影响及相关转运通道分析

以水稻( Oryza sativa Linn.)高 Cd 积累品种‘T 优705’(‘T You 705’)和低 Cd 积累品种‘湘早籼24’(‘Xiangzaoxian 24’)为实验材料,采用水培法对不同浓度Cd(0.0和2.7μmol·L-1 Cd)和K(0、30和60 mmol·L-1 K)处理条件下2个品种幼苗的相对生长量、根系和地上部的Cd含量及其亚细胞分布特征进行了比较,并分析了添加离子通道活性抑制剂TEA和LaCl3后幼苗根系和地上部的Cd和K含量;在此基础上,比较了NSCCs(非选择性阳离子通道)和K专性通道对2个品种幼苗根系和地上部Cd和K吸收贡献率的影响。结果表明：与Cd单一处理组(2.7μmol·L-1 Cd)相比, Cd-K双重处理组(2.7μmol·L-1 Cd-30 mmol·L-1 K和2.7μmol·L-1 Cd-60 mmol·L-1 K)2个品种幼苗的相对生长量显著提高,而幼苗根系和地上部的Cd含量显著下降;随K浓度的提高,2个品种幼苗根系细胞壁和细胞液中的Cd含量显著下降,但细胞壁中Cd含量的分配比例增大而细胞液中Cd含量的分配比例则减小。在含2.7μmol·L-1 Cd和30 mmol·L-1 K的培养液中分别添加5 mmol·L-1 TEA或0.2 mmol·L-1 LaCl3后,2个品种幼苗根系和地上部的Cd和K含量均显著下降,其中,LaCl3处理组的根系Cd含量降幅高于TEA处理组,但LaCl3处理组的根系K含量降幅则低于TEA组。 NSCCs对品种‘T优705’幼苗根系和地上部Cd吸收的贡献率显著低于品种‘湘早籼24’幼苗,而K专性通道对品种‘T优705’幼苗根系K吸收和地上部Cd吸收的贡献率则显著低于品种‘湘早籼24’幼苗。研究结果显示：添加外源K可缓解Cd对水稻幼苗生长的抑制作用,并通过提高细胞壁与Cd的结合能力来降低细胞液中Cd的积累,以此减弱幼苗对Cd的吸收和转运能力;幼苗体内的K和Cd均可通过K专性通道和NSCCs转运,其中,K吸收和转运主要通过K专性通道完成,而Cd吸收和转运主要通过NSCCs完成。此外,品种‘T优705’可能具有多种离子通道参与Cd的吸收和转运,而品种‘湘早籼24’主要依赖NSCCs参与Cd的吸收和转运,且后者对K的吸收和积累强于前者。