杂交水稻及其亲本光合特性的研究Ⅱ.功能叶片的希尔反应、光合磷酸化、ATP酶活性和ATP含量

研究了杂交水稻青优159（母本青A,父本R159）和广优四号（母本广A,父本青六矮）及其亲本功能叶片的希尔反应活性、光合磷酸化、ATP含量及ATP酶活性等。实验结果表明了两组杂交水稻功能叶片的希尔反应活性高于其亲本,其超亲优势分别为13．44％、13、93％,平均优势分别为26．44％、1774％;功能叶片的光合磷酸化活性亦有杂种优势,其超亲优势分别为21．35％、18．81％,平均优势分别为34．06％、22．71％;杂种F1的两种ATP酶（Cd －ATP酶和Mg －ATP酶）活性和叶组织中ATP含量均高于其亲本,亦表现出明显的杂种优势。另外从我们的试验结果中还可以见到,希尔反应活性、光合磷酸化活性、ATP酶活性及ATP含量与光合速率的大小有密切的正相关关系,说明这些生理生化特性可以作为高光合速率杂交水稻鉴别的指标。     

光合磷酸化机理的教学探讨

植物生理学教材中光合作用一章的光合磷酸化机理部分,是本章的重点和难点,每当讲到这个内容时,我们都感到很难把这个问题向学生讲请楚,因为现有的几套植物生理学教材在这方面的论述显得不够具体,而师范院校的植物生理学教材在这方面则编写得过份简单,学生总是反映教材中这部分内容不够详细,对光合磷酸化的机理不太明白。为了解决这一问题,我参考了现有的几套植物生理学教材,把有关光合磷酸化机理方面的内容作了比较、分析和归     

循环光合磷酸化和光合作用

光合作用被称为"地球上最重要的化学反应",其二氧化碳同化是由还原辅酶II(NADPH)和腺三磷(ATP)来推动的。ATP主要来源于非循环光合磷酸化和循环光合磷酸化,但以往研究集中在前者。21世纪以来,随着测定技术的发展和多条与循环光合磷酸化有关的电子传递途径的发现,循环光合磷酸化的重要性和功能引起了极大地关注。该文作者结合自己实验室的相关的研究,围绕循环光合磷酸化的发现和重要性、同化力两个组分的比例与促进光合磷酸化提高光合作用的途径进行探讨,为进一步深入研究提供参考。     

蚕豆和玉米叶绿体atpE基因表达产物的生物活性差异 …

编码蚕豆和玉米叶绿体ＡＴＰ合酶ε亚基的ａｔｐＥ基因分别在大肠杆菌中获得了高效表达,两种表达的ε亚基蛋白在抑制ＣＦ１－ＡＴＰ酶水解ＡＴＰ、阻塞类囊体膜质子通道以及它促进光合磷酸化等方面均明显地强于蚕豆的ε亚基蛋白。该结果表明：（１）ε亚基对ＡＴＰ合酶活性的调节作用与基同ＡＴＰ合酶其他亚基间的亲和力大小密切相关;（２）ε亚基抑制ＣＦ１水解ＡＴＰ和阻塞质子通道两个功能是呈正相关的。圆二色性（ｃｉｒｃｕｌ     

杂交水稻及其亲本光合特性的研究：Ⅱ.功能叶片的希尔反应,光…

研究了杂交水稻青优１５９和广优四号及其亲本功能叶片的希尔反应活性,光合磷酸化,ＡＴＰ含量及ＡＴＰ酶活性等。实验结果表明两组杂交水稻功能叶片的希尔反应活性高于其亲本,其超亲优势分别为１３．４４％,１３．９３％,平均优势分别为２６．４４％,１７．７４％;功能叶片的光全磷酸化活性亦有杂种优势,其超亲优势分别为２１．３５％,１８．８１％,平均优势分别为３４．０％,２２．７１％;要种Ｆ１的两种ＡＴＰ酶活性和     

循环光合磷酸化

文章在回顾循环光合磷酸化和循环电子传递链发现的基础上,分析了循环光合磷酸化在光合作用中的地位,并对影响循环光合磷酸化的内外因素及其调控作了述评,为进一步开展相关研究提供参考.     

金霉素促进光合磷酸化机理的再探

在叶绿体经TPCK—trypsin光下修饰后,电子传递加速、磷酸化解联、膜上偶联因子Mg~(2+)—ATP酶活力促进的条件下,用金霉素处理叶绿体,能降低TPCK—trypsin 对磷酸化的解联程度,部分降低膜上Mg~(2+)—ATP酶的激活。在NEM及TPCK—trypsin共同存在时,金霉素处理仍能部分恢复磷酸化活力。进一步证明了金霉素是作用在偶联因子上的γ亚单位或其邻近部位,使之减少能量耗散而提高磷酸化活力.     

多粘菌素B对光合磷酸化的促进作用

多粘菌素B在低浓度的磷酸盐存在下,抑制光合磷酸化和电子传递,但在较高浓度的磷酸盐存在下,却能促进光合磷酸化和提高P/O值。多粘菌素B在促进光合磷酸化时与无机磷酸之间存在着类似竞争的关系,并显示出能增加叶绿体的毫秒延迟发光和用中性红表示的类囊体膜内外的pH变化,多粘菌素B亦能促进光下的ATP_P_j交换。根据上述实验结果;我们推测多粘菌素B在类囊体膜上可能有两个作用部位,一个在类囊体膜上,另一个在偶联因子(CF_1)的β亚单位上。     

(Zn·Cd)S:Ag-KI催化的光合磷酸化

以半导体材料(Zn·Cd)S:Ag-KI为催化剂,在普通卤钨灯光照射下,成功地模拟了光合作用的光合磷酸化.文章报导了光强、照光时间、ADP浓度、Pi浓度及催化剂量等对ATP合成的影响.在合适的条件下,ADP浓度为1×10~(-3)mmolL时转化率可达到4-6°.最后有一简单讨论.     

低浓度NaHSO3促进田间水稻的光合磷酸化和光合作用

用１～２ｍｍｏｌ／Ｌ ＮａＨＳＯ３喷施于水稻（Ｏｒｙｚａ ａｔｉｖａ Ｌ．）叶面可以提高叶片的光合速率,并能持续３ｄ以上。在此条件下,光下叶片中的ＡＴＰ含量明显增高,叶片的叶绿素毫秒延迟荧光加强,反映与光合磷酸化活力有关的跨类囊体膜质子梯度增加。乳熟期喷施２次１ｍｍｏｌ／Ｌ ＮａＨＳＯ３后,水稻产量提高约１０％。研究表明ＮａＨＳＯ３的主要作用和ＰＭＳ（ｐｈｅｎａｚｉｎｅ ｍｅｔｈｏｓｕｌｆａｔｅ）     

低浓度硫酸甲酯吩嗪（PMS）对叶片光合放氧的促进作用

外加低浓度循环光合磷酸化电子递体硫酸甲酯吩嗪(PMS)对菠菜、大豆、水稻和小麦叶片光合放氧有促进作用,与此同时叶片ATP含量也得到增加。PMS对经8 mmol L~(-1)NH_4Cl处理过的菠菜叶片的光合放氧也有促进,最适促进浓度比未经NH_4Gl处理的叶片高,促进的幅度也大。幼龄叶与成长叶相比,幼龄叶的光合磷酸化活性和P/O比值低于成长叶片,其光合放氧速率受PMS促进的幅度大于成长叶片。因此光合磷酸化也可以成为光合作用的一个重要限制因素。     

蚕豆和玉米叶绿体atpE基因表达产物的生物活性差异及次级结构分析

编码蚕豆和玉米叶绿体ATP合酶ε亚基的atpE基因分别在大肠杆菌中获得了高效表达 ,两种表达的ε亚基蛋白分别与来自蚕豆、玉米和菠菜的缺失ε亚基的CF1重组后 ,发现玉米的ε亚基蛋白在抑制CF1 ATP酶水解ATP、阻塞类囊体膜质子通道以及它促进光合磷酸化等方面均明显地强于蚕豆的ε亚基蛋白。该结果表明 :( 1)ε亚基对ATP合酶活性的调节作用与其同ATP合酶其他亚基间的亲和力大小密切相关 ;( 2 )ε亚基抑制CF1水解ATP和阻塞质子通道两个功能是呈正相关的。圆二色性 (circulardichroism)的分析结果表明 ,玉米CF1ε亚基的 4种二级结构比例为α 螺旋 2 2 .6% ,β 折叠 3 0 .6% ,β 转角 9.3 % ,无规则结构 3 7.7% ;蚕豆CF1ε亚基的 4种二级结构比例为α 螺旋 3 1.4 % ,β 折叠 2 2 .3 % ,β 转角 13 .8% ,无规则结构 3 2 .4 %     

光合磷酸化偶联机制研究——Ⅸ.抗生素HP-1对光合磷酸化的解联作用

抗生素HP-1在10~(-7)～10~(-6)M时可以有效地降低光合磷酸化活力,并促进电子传递。它象氯化铵一样能降低光照射时类囊体的质子吸收,但在降低光合磷酸化活力时,既不象氯化铵那样受反应液中磷酸盐浓度的影响,又不象尼日利亚菌素那样依赖反应液中K~+存在。抗生素HP-1可以作为一种新的解联剂而用于光合磷酸化及生物能量转换反应的研究。     

抑制AX-3表达改变本氏烟氧化和光合磷酸化ATP积累

基因组注释预测了AX-3普遍存在于不同植物种类,但其功能鲜有报道。本研究通过StAX-3基因反义cDNA在本氏烟(Nicotiana benthamiana)体内表达,实现了其AX-3基因表达下调;蛋白质组表达谱测定分析显示,伴随AX-3积累减少,168个DAPs (表达倍绝对值大于1.5)的积累随之改变;其中15个密切关联DAPs网络分析显示,AX-3下调表达,主要降低了9种线粒体内代谢酶类的积累,包括氧化磷酸化ATP合成酶和TCA循环核心脱氢酶,同时,增加了光合作用代谢酶类合成,包括光合磷酸化ATP合成酶和叶绿素合成底物萜类酶等。叶绿素和ATP含量等表型测定结果,证实了萜类底物和叶绿素合成积累增加,促进光合磷酸化ATP合成积累。结果表明,StAX-3调控氧化和光合磷酸化ATP合成积累模式。该结果不仅明确了St AX-3具有调控线粒体和叶绿体能量代谢的功能,而且为进一步研究植物ataxin-3功能提供理论指导。     

关于光合作用中几个基本概念的讨论

贺继临和侯福林两位老师在 2 0 0 0年第 4期和2 0 0 1年第 5期《植物生理学通讯》上 ,先后发表了题为《光合作用教学中几个表达方式的讨论》[1 ] 和《植物细胞线粒体呼吸膜和叶绿体光合膜的结构和功能比较》[2 ] 两篇教学讨论 (以下称文 1、文 2 )。他们在文 1中称“目前 ,植物生理学教材[3 ,4] 的光合作用部分中 ,有几处表达方式常使教师和学生学习发生困难” ,文 2中又称不将光合作用和呼吸作用“有机结合起来加以比较 ,以致学生学习时经常产生困惑”。我读了这两篇文章倒真的是有点困惑。现对他们在文 1和文 2中提及的问题谈几点看法。1…