Cr6+胁迫对莱茵衣藻光合作用的影响

以莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)为研究材料,采用氧电极和快速叶绿素a荧光诱导动力学方法研究了不同浓度和时间Cr6+处理对其光合作用的影响.结果表明:当Cr6+浓度大于40 μmol/L时,莱茵衣藻细胞数逐渐下降,而藻细胞变大;表观光合速率成为负值,呼吸作用随Cr6+处理浓度的增加先上升后下降至对照水平;莱茵衣藻有活性放氧复合体比例随Cr6+处理浓度的增加逐渐降低,80 μmol/L Cr6+处理3 d时已下降至13.72%;光合驱动力(DFABS)随Cr6+浓度增加逐步下降,并以DFφPo在DFABS的下降中的贡献最大.研究发现,重金属Cr6+胁迫显著影响莱茵衣藻的光合作用,而对呼吸作用则影响较小;Cr6+主要通过损伤供体侧的放氧复合体以及阻断QA至QB的电子传递而抑制光系统Ⅱ的功能;莱茵衣藻光系统Ⅱ对Cr6+处理比较敏感且存在着多个作用位点,并首先影响反应中心光能捕获效率,其次影响反应中心的活性,最后影响QA-之后的电子传递.     

利用Imaging-PAM研究莱茵衣藻对环境变化的响应

本文介绍了Imaging—PAM—M—Series调制叶绿素荧光成像技术在莱茵衣藻活体叶绿素荧光检测中的应用。该方法利用CCD对藻体直接成像,可同时检测多个样品。后期分析可获得图像中任意区域的初始荧光产量（R）、充分暗适应后PSII的最大光化学效率（眠）、PSⅡ光化学能量转化的有效量子产量【Y（Ⅱ）】、光化学淬灭系数（qp）、非光化学淬灭系数（NPQ）等指标。文章以敌草隆[3-（3,4-dichlorophenyl）-1,1-dimethylurea,DCMU]和没食子酸丙酯（propyl gallate,PG）对莱茵衣藻野生型及其抗DCMU突变体的影响为例,说明该技术在莱茵衣藻研究中是可靠的,具有简单、快速、灵敏等特点。     

莱茵衣藻突变体与野生型RUBISCO酶动力学参数的比较研究

以莱茵衣藻的Ｒｕｂｉｓｃｏ突变体６９－１２Ｑ＾＋,６８－４ＰＰ＾＋和野生型２１３７＾＋为材料,分析比较了Ｒｕｂｉｓｃｏ粗酶在不同温度,不同ｐＨ条件下的初始活性,２５℃时的总活性,酶的最适温度,最适ｐＨ和粗酶的活化百分数,用Ｋｏｓｔｏｖ和ＭｃＦａｄｄｅｎ的作图法测定了３个品系Ｒｕｂｉｓｃｏ纯化酶在２５℃时的ＣＯ２／Ｏ２特征因子Ω值结果６９－１２Ｑ＾＋的Ω＝１３;６８－４ＰＰ＾＋的为５４;２１３７＾＋     

内源性超氧阴离子自由基介导的莱茵衣藻光系统Ⅱ蛋白组分损伤

选取野生型莱茵衣藻CC-125和过氧化氢酶缺失突变体CC-2913为研究对象,采用spintrapping-ESR方法通过光照莱茵衣藻类囊体膜捕获到了O2·-,并且在同样条件下也检测到了来源于O2·-歧化产生的H2O2。另据类囊体膜电泳实验结果:莱茵衣藻在生长过程中添加内源SOD抑制剂TCNE后,CC-2913类囊体膜光系统蛋白组分的损伤要比野生型CC-125更为严重。通过对上述O2·-与H2O2信号的对比分析可知,虽然O2·-不是造成类囊体膜光系统Ⅱ蛋白组分损伤的直接因素,但它可借助歧化产物H2O2造成光系统蛋白组分的损伤。     

莱茵衣藻叶绿素暗合成突变体y-1类囊体膜形成过程中PSI核心色素蛋白复合物CPI的积累

主要运用温和电泳和蛋白印迹技术检测了暗培养4天脱绿的衣藻y-1细胞以及转绿后y-1细胞光系统Ⅰ的核心色素蛋白复合物(CPⅠ)和核心叶绿素脱辅基蛋白PsaA/B。暗培养衣藻细胞中,PSⅠ中主要的色素蛋白复合物-CPⅠ完全缺失,然而核心多肽PsaA/B仍有一定量的积累,同时检测不到P700的含量。当脱绿的y-1细胞转移至光照下(50 μmol Photons/m2·s)时,伴随着叶绿素的合成,色素蛋白复合物CPⅠ和PsaA/B脱辅基蛋白的合成也逐渐达到正常水平,叶绿素和PsaA/B蛋白进行组装并形成了具有功能的PSⅠ反应中心, 同时P700的含量也得到恢复。实验证明了光照是形成光合系统色素蛋白复合物的重要前提,叶绿素的合成能够稳定并促进PsaA/B的积累。同时发现,叶绿体基因组编码的PSⅠ核心多肽PsaA/B能够在暗条件下合成,而在高等植物如豌豆、大麦的黄化体中不能合成PsaA/B蛋白,这可能是由于在脱绿的y-1细胞中叶绿体的量并没有发生明显的减少,且仍具有相对完整的大小和形状,而在叶绿体的被膜上具有许多参与光合作用的酶系统。     

盐胁迫状态下莱茵衣藻849光合特性的初步研究

以莱茵衣藻（Chlamydomonas reinhardtii）为研究对象,对其在不同NaCl浓度胁迫条件下的光合特性进行了初步研究。结果表明0.04 mol·L^-1的NaCl对莱茵衣藻的生长无显著影响,而0.075 mol·L^-1的NaCl使莱茵衣藻生长速率下降了50%。在低光照强度下,NaCl胁迫下的衣藻光合速率和呼吸速率在最初7 h内比对照组高;而在较高光照强度下,NaCl胁迫下的衣藻的光合速率和呼吸速率均比对照组低;而且光合速率和呼吸速率升高和下降的幅度与NaCl浓度成正比。     

高浓度CO2对莱茵衣藻光系统Ⅱ能量流和能量利用效率的影响

研究了短期内高浓度CO2培养下莱茵衣藻光系统Ⅱ行为的变化,结果表明高浓度CO2培养导致叶绿素a、b和类胡萝卜素含量明显增加,同时随培养时间的延长叶绿素a荧光动力学(快相)曲线中O、J、I、P期的荧光强度明显增加。与空气培养的细胞相比,高浓度CO2在J期的相对可变荧光均维持在较高水平;单位反应中心复合体吸收的能量在高浓度CO2培养6小时后有明显的增加,但单位反应中心捕获和用于电子传递的能量并没有明显地增加。高浓度CO2培养使光系统Ⅱ最大光化学效率、传递的电子能引起的光化学反应效率和电子传递的量子效率均明显低于通空气培养的细胞。以上结果表明不同CO2浓度培养导致莱茵衣藻叶绿素a荧光动力学快相的变化与其光系统Ⅱ功能的变化密切相关,也可能与HCO-3转运过程中能量需求的变化有关。     

单细胞光合生物莱茵衣藻光系统Ⅱ产生超氧阴离子自由基的ESR研究

强光辐照下高等植物光系统Ⅱ(PSⅡ)会产生超氧阴离子自由基(O-2),该过程中产生的O-2在高等植物光合作用活性氧自由基代谢中具有重要作用.莱茵衣藻光系统结构与高等植物非常相近.应用新型高特异性自旋捕获.ESR方法及四唑氮蓝还原法,首次在莱茵衣藻的类囊体膜和PSⅡ中检测到O-2的生成,通过与有关菠菜的ESR实验结果对比发现两者的O-2产生分子机制可能极为相似.相比高等植物,单细胞莱茵衣藻具有结构简单、遗传背景清晰与基因组测序工作完备等诸多特点.因而,针对莱茵衣藻的O-2分析可能为深入研究高等植物光合系统中的活性氧代谢机制提供新的契机.     

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。     

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。     

暹罗鱼腥藻空间飞行突变株的光合特性分析

对经空间飞行搭载而获得的暹罗鱼腥藻突变株的分析发现,与对照相比,它在生长率和光合效率方面明显较高。进一步分析其光合色素的组成,叶绿素荧光及PSII/PSI比值,发现突变株的PC/Chl比值明显低于对照藻株,而叶绿素荧光高于对照,PSII/PSI比值是对照藻株的1.7倍,在其它光合色素的比例上也有差异。分析这些结果表明,突变株与对照株在光合特征上有差异可能是突变株在色素系统的改变引起光能捕捉和光能利用上更为高效的原因。     

有关果蝇zip基因突变株的一些探讨

本文利用PCR技术对两个果蝇突变株zip~(ID16)、zip~(IIF107)的突变zip基因的主要结构域部分进行了扩增,并在克隆后作序列分析。排除了突变发生在这些区域的可能性,表明可能的突变位点:一是位于信号肽部分,二是处于调控区。提示在这两个区域可能有关键性的单个氨基酸或单个碱基位置的存在。     

一种新型矮牵牛花发育突变体的研究

报道了新发现的一种矮牵牛(Petunia hybrida L.)花发育突变体,命名为efficient(eff),并对这一突变体进行了形态学和遗传学分析。eff突变体主要表现为雌蕊心皮数目的增加和雄蕊上长出花瓣状结构,同时,雄蕊、花瓣和萼片数亦有增多,但营养器官无变化。心皮数目的增加导致雌蕊柱头和子房体积的显著增大,并形成较大的果实。雄蕊上花瓣的形成对花粉的产生无明显影响。扫描电镜观察发现,eff突变体在花器官原基形成时发生了相应数目的增加及特征的变化。遗传学分析表明,突变的表现型符合孟德尔单基因遗传规律。     

NaCl胁迫对PSII光能利用和耗散的影响

用荧光动力学的方法研究了不同浓度的ＮａＣｌ 处理对ＰＳＩＩ光能利用和耗散的影响。结果表明,在较低的光强下,与对照、１００ｍ ｍｏｌ／Ｌ 和２００ｍ ｍｏｌ／Ｌ ＮａＣｌ 处理相比,经３００ｍ ｍｏｌ／Ｌ 和４００ｍ ｍｏｌ／Ｌ ＮａＣｌ 处理的小麦,其荧光光化学淬灭效率较低,荧光非光化学淬灭效率较高,Ｆｏ 淬灭系数较大,ＱＢ － 非还原性ＰＳＩＩ反应中心含量较大; 而在较高光强下, 其荧光非光化学淬灭效率和Ｆｏ 淬灭系数则相对较低。     

曼陀罗细胞中6-BA结合蛋白与硝酸还原酶活力的关系

曼陀罗单倍体细胞,在无水层情况下,经紫外线诱变,在氯酸盐培养基上筛选得到一株缺少硝酸还原酶活力的突变细胞株。经3年培养证明突变性状稳定。对它进行生理生化分析,看到它核内细胞分裂素结合蛋白减少。结合蛋白与细胞分裂素结合后能够促进核内 RNA 聚合酶活力,加速基因转绿。在正常细胞中,细胞分裂素能够促进硝酸还原酶诱导活力,而在这些缺少核内细胞分裂素结合蛋白的突变细胞中,外源细胞分裂素对酶活力的诱导没有作用。从而猜测,在突变细胞中,由于激素不能充分与结合蛋白结合,降低了细胞中转绿的总水平,可能是硝酸还原酶活力提不高的原因。本文还讨论了激素与受体结合后在调控基因表达上的可能途径。     

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。     

集胞藻PCC6803 priA基因的突变体

目前对蓝藻的高温耐受性研究主要集中在热激蛋白和光系统II放氧蛋白复合体的外周蛋白基因,如放氧蛋白复合体的3个外周蛋白基因psbO、psbU和psbV[1-4],热激蛋白基因htpG[5]和hsp17[6],而对于是否存在其他耐受高温所需基因尚未进行系统的筛选.     

反卷积在生物组织光传输特性研究中的应用

生物组织中的光传输特性可以以点扩散函数表征,即在线状光束入射条件下,生物组织中某一深度层面上的光强度场分布。为获得点扩散函数的具体形式,已发展了多种理论分析方法,其中以Monte Carlo模拟方法最具代表性。但现有理论计算方法都要以生物组织的光学参数已知为前提,而光学参数的准确度直接影响着计算的精度。从线性平移不变系统理论出发,生物组织内一定深度层面上的光强分布被看成是光源强度分布与点扩散函数的卷积,从而提出通过测量在轴对称的准直扩展光源照射条件下,组织中特定层面上的光强度分布,利用反卷积重建生物组织的点扩散函数的方法,并将这种方法应用于典型生物组织透射面上点扩散函数的重建,得到了相应的点扩散函数。实验结果与Monte Carlo模拟的结果吻合较好,表明该方法从实验上获得生物组织点扩散函数的正确性和有效性。     

突变型小鼠在学习记忆研究中的应用

本文简要介绍了利用利用突变型小鼠研究学习和记忆的最新进展。提出了行为模型的选择对研究学习和记忆的重要性。在发育的不同时期研究突变型小鼠的行为,将为我们提供有关在发育过程中基因与行为相关性的信息,并有助于我们更全面地了解该基因的功能。     

2'',3''-CYCLIC NUCLEOTIDE 3''-PHOSPHOHYDROLASE IN BRAINS OF MUTANT MICE WITH DEFICIENT MYELINATION

—The brains of Jimpy and Quaking mice were compared with those of the corresponding normal controls during the course of development. The activity of 2′,3′-cyclic nucleotide 3′-phosphohydrolase (CNP) was found to be markedly reduced in the affected animals. The reduction in the Jimpy mice was greater than in the Quaking mice. The activity of CNP seems to be proportional to that of myelin in the mutant mice. A similar reduction was found in spinal cords of the mutant mice, but there was no difference in CNP activity between the sciatic nerves of the mutant mice and those of the corresponding normal controls.