海生植物叶绿体膜中阳离子诱导激发能分配变化的静电控制与非静电控制的研究

用Ｃａ２＋和胰酶处理大叶藻（Ｚｏｓｔｅｒａｍａｒｉｎａ）和刺松藻（Ｃｏｄｉｕｍｆｒａｇｉｌｅ）叶绿体膜,研究了它们的类囊体膜多肽组分与Ｍｇ２＋诱导Ｃｈｌａ荧光和膜表面电荷变化之间的相互关系。观察到：（１）在大叶藻的叶绿体膜中,Ｍｇ２＋诱导ＰＳ－Ⅱ荧光强度的增高与其诱导类囊体膜表面电荷密度的降低密切相关;但这种相关性的效应不存在于刺松藻的叶绿体膜中。（２）用Ｃａ２＋处理这两种叶绿体膜分别除去其类囊体膜表面的３２－３４ＫＤ和３０－３１ＫＤ多肽,对上述Ｍｇ２＋诱导的现象无明显的影响。（３）用胰酶进一步消化这些Ｃａ２＋处理过的叶绿体膜分别除去其类囊体膜表面的２６ＫＤ和２３－２４ＫＤ多肽,那么在大叶藻的叶绿体膜中,Ｍｇ２＋诱导荧光和类囊体膜表面电荷变化的相关性效应则全部消失;但在刺松藻的叶绿体膜中,Ｍｇ２＋诱导荧光增高的效应完全消失,而Ｍｇ２＋诱导膜表面电荷变化的性质则保持不变。这些实验结果不仅证明,类囊体膜表面的２６ＫＤ和２３－２４ＫＤ多肽分别为大叶藻和刺松藻叶绿体膜中阳离子诱导激发能在ＰＳ－Ⅱ和ＰＳ－Ⅰ之间分配变化的特异性作用部位;而且说明阳离子调节激发能在这两个光系统之间分配的机理,在这两种海生植物的叶绿体膜中     

阳离子诱导大叶藻叶绿体膜中激发能在PSⅡ和PSⅠ之间分配变化的机理(英文)

用Ｃａ２＋ 和胰酶处理大叶藻（Ｚｏｓｔｅｒａ ｍ ａｒｉｎａ）叶绿体膜研究了其类囊体膜多肽成分与Ｍｇ２＋ 诱导其Ｃｈｌａ荧光和类囊体膜表面电荷变化之间的相互关系,观察到：１．在正常的叶绿体膜中,Ｍｇ２＋ 诱导ＰＳⅡ荧光强度的增高与其诱导类囊体膜表面电荷密度的降低密切相关;２．用Ｃａ２＋ 处理这种叶绿体膜,除去类囊体膜表面的３２～３４ ｋＤ多肽对Ｍｇ２＋ 诱导的上述现象无影响;３．如果用胰酶消化Ｃａ２＋ 处理过的叶绿体膜,进一步除去膜表面的２６ ｋＤ多肽,Ｍｇ２＋诱导的这些现象则全部消失。这些实验结果清楚地表明,在大叶藻的叶绿体膜中,类囊体膜表面的２６ ｋＤ 多肽是阳离子诱导这两种相关现象的特异性作用部位。对阳离子调节激发能在ＰＳⅡ和ＰＳⅠ之间分配的机理进行了讨论     

质体醌在两个光系统激发能分配中的功能

用非极性有机溶剂正己烷抽提菠菜类囊体膜,Mg~(2+)调节激发能在两个光系统间的分配效率降低:向抽提过的类囊体膜加入人工合成的PQ类似物PQ_2,有部分恢复Mg~(2+)对能量分配的调节作用,但对类囊体膜表面静电性质不产生影响.向非抽提的类囊体膜加入二溴百里香醌(DBMIB),一种抑制PQ氧化的抑制剂,同样发现DBMIB抑制Mg~(2+)调节激发能分配的效率,但对类囊体膜表面静电性质也不发生影响.以上实验结果表明,PQ对Mg~(2+)诱导激发能在两个光系统间的分配具有调节作用.这种调节作用不依赖于类囊体膜的表面电荷变化,而与PQ的氧化还原状态密切相关.     

水分胁迫对小麦叶绿体激发能分配和光系统Ⅱ原初光能转换效率的影响

利用荧光发射光谱技术及荧光诱导动力学技术研究了水分胁迫对小麦叶绿体激发能分配和光系统Ⅱ原初光能转换效率的影响。结果表明,水分胁迫阻碍了激发能向光系统Ⅱ的传递,降低了光系统Ⅱ的原初光能转换效率。     

类囊体的空间结构及其对激发能分配的调控

简述了类囊体的空间结构及其形成原因和类囊体空间结构变化对激发能分配的调节,以及目前几种研究类囊体空间结构的方法。     

水分胁迫对小麦叶绿体激发能分配和光系统Ⅱ原初光能转换效率的影响

利用荧光发射光谱技术及荧光诱导动力学技术研究了水分胁迫对小麦叶绿体激发能分配和光系统Ⅱ原初光能转换效率的影响。结果表明,水分胁迫阻碍了激发能向光系统Ⅱ的传递,降低了光系统Ⅱ的原初光能转换效率。     

叶片阶段性白化小麦的叶绿体激发能分配和荧光动力学特征

叶片阶段性白化小麦是一种非常特殊的色素突变体。本文对其白色、白绿相嵌及转绿叶片的叶绿体光化活性分别进行了测定。试验表明：（１）白化和白绿相嵌叶片的叶绿体色素合成处于停滞阶段,转绿叶片则处于色素迅速合成阶段;（２）白化、白绿相嵌和转绿叶片叶绿体的激发能传递呈递增趋势;（３）三者对绿体的ＰＳⅡ活性和原初光能转化效率也呈递增趋势;（４）白化叶片叶绿体缺乏ＰＳⅠ和ＰＳⅡ外周天线色素蛋白,白绿相嵌和转绿叶片的类囊体膜多肽组分与正常叶片相近似。     

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。     

盐酸胍处理大麦类囊体膜对金属阳离子调节激发能分配的影响

以大麦（ＨｏｒｄｅｕｍＶｕｌｇａｒｅＬ）叶片为实验材料,研究盐酸胍处理大麦类囊体膜对金属阳离子调节激发能分配的影响。结果表明：当未用盐酸胍处理时,Ｍｇ２＋对类囊体膜的Ｆ６８６／Ｆ７３６比值有显著的刺激作用,而用不同浓度盐酸胍处理类囊体膜,则明显阻滞Ｍｇ２＋调节激发能向ＰＳＩＩ分配,表明盐酸胍处理可能损伤类囊膜上ＬＨＣ—ＩＩ与Ｍｇ２＋调节作用有关的蛋白质,从而导致Ｍｇ２＋调节效应降低．用ＳＤＳ—ＰＡＧＥ方法研究盐酸胍处理后的类囊体膜色素蛋白复合物的组成变化,结果表明盐酸胍处理导致ＭＩＣ—ＩＩ中ＭＩＣＰ１和ＬＨＣＰ２组分消失,这说明盐酸胍处理阻滞Ｍｇ２＋调节效应可能与ＬＪＩＣ—ＩＩ上的ＬＨＣＰ１,ＬＨＣＰ２受损有关。     

盐胁迫下CO_2浓度倍增对冬小麦叶绿体光能吸收和激发能分配的影响

研究了在盐胁迫下ＣＯ２浓度倍增对冬小麦（Ｔｒｉｔｉｃｕｍａｅｓｔｉｖｕｍ）京冬８号叶片光合色素含量,叶绿体对光吸收能力,激发能在两个光系统之间分配和一些荧光诱导动力学参数的影响。结果表明,ＣＯ２倍增能提高冬小麦叶片单位鲜重叶绿素（Ｃｈｌ）和类胡萝卜素（Ｃａｒ）的含量,以及含等量Ｃｈｌ的叶绿体对光能的吸收能力,增强Ｍｇ２＋对两个光系统（ＰＳⅠ和ＰＳⅡ）之间激发能分配的调节能力;ＣＯ２倍增还提高荧光猝灭速率（ΔＦｖ／Ｔ）,而降低荧光半上升时间（Ｔ１／２）。然而,盐胁迫的作用则与高ＣＯ２浓度恰恰相反。     

小麦叶片的状态转换涉及PSⅡ向PSⅠ激发能满溢的变化

叶片照远红光后,其叶绿素荧光参数Ｆｍ／Ｆｏ和两个光系统低温荧光产量Ｆ６８５／Ｆ７３５升高,照红光后,其Ｆｍ／Ｆｏ和Ｆ６８５＝Ｆ７３５降低;在照远荭光或红光过程中,与Ｆ６８５／Ｆ７３５的变化相比,Ｆｍ／Ｆｏ的变化幅度在较甜美的时间内最大;ＮａＦ预处理叶片经工光照射时,其Ｆｍ／Ｆｏ和Ｆ６８５／Ｆ７３５不增加ＤＣＭＵ预处理的叶片经红光照射时,这些结果表明,小麦叶片状态转换过程中两个光系统间能量分配贩变化     

状态转换对光合作用中激发能分配的调节及其与光破坏防御的关系

高等植物和其他低等光合生物可以通过能量满溢,捕光截面变化等方式进行状态转换,有效地调节激发能在两个光系统间的分配,提高光能利用率,减轻强光对光合机构的破坏。     

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。     

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。     

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。     

CO_2加富对杂交稻及其亲本原初光能转化效率和激发能分配的影响

研究了ＣＯ２加富对杂交稻及其亲本叶绿素含量、ＰＳⅡ原初光能转化效率和潜在活性、以及激发能在两个光系统之间分配的影响。结果表明,在ＣＯ２加富条件下,父本和母本叶片单位面积的叶绿素含量增加,但杂交稻叶片单位面积的叶绿素含量反而下降;杂交稻、它的父本及母本的ＰＳⅡ原初光能转化效率和潜在活性分别提高８％和２４％、１８％和２９％及５％和２１％。此外,ＣＯ２加富还可提高两个光系统之间激发能分配的调节能力。     

关于阳离子诱导光合激发能分配改变的机理研究:23—25KD多肽在Mg~(2+)诱导Chla荧光及类囊体膜表面电荷变化中的作用

暗中培养的黄化大麦苗在25℃用连续光照射48小时,其转绿质体明显地呈现出Mg~(2+)诱导Chla低温荧光F_(685)/F_(736)比值增高和类囊体膜电泳迁移率下降,而且这两种效应具有良好的相关性.此外,利用在照光开始时,加入蛋白质合成抑制剂CAP处理所得到的转绿质体,进行了同样的实验观察,发现这种转绿质体无Mg~(2+)诱导Chla荧光及膜表面电荷改变的效应.用常规的SDS—PAGE进行类囊体膜的多肽分析表明,这种转绿质体亦缺少LHC—PSⅡ23—25KD多肽成分.这些实验结果证明,LHC—PSⅡ23—25KD多肽成分是阳离子结合的特异性部位.文中讨论了Mg~2+)对LHC—PSⅡ的静电中和作用所引起的膜空间或构型的改变,可能是阳离子诱导激发能在两个光系统之间分配变化的重要原因.