从蓝藻Anabaena cylindrica囊状体膜分离的叶绿素蛋白复合体

当蓝藻的囊状体膜在SDS与叶绿素之比为10:1的条件下增溶后,经不连续的SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳分离出六条含叶绿素的带。按照电泳迁移率增加的顺序,以及吸收光谱和荧光光谱的鉴定结果,自上而下分别命名为CP1a,CP1b,CP1c,CP1,CPa和FC。 CP1a,CP1b,CP1c和CP1四种复合体在蓝区和红区的吸收峰分别位于435 nm和675 nm处。该四种复合体在77°K的荧光发射峰位于726～728 nm。铁氰化钾-抗坏血酸氧化还原差异光谱证明这四种复合体都含有 P 700, 说明它们属于光系统Ⅰ反应中心复合体。低温荧光激发光谱表明这些复合体在625～626 nm,677 nm,690～692 nm和712～714 nm处有四个共同的荧光激发峰或肩。根据其E677/E714的比值,可将它们分为CP1a,CP1b和CP1c,CP1两种类型。它们之间的差异在于这两类复合体之间不同状态的色素比例明显不同。 第五种叶绿素蛋白复合体CPa在蓝区的吸收峰位于435nm处,在红区的吸收峰位于672nm处,CPa在77°K的荧光发射峰位于686 nm处,另外在690～696nm范围内还有一个较弱的肩。它属于光系统Ⅱ反应中心复合体。它仅存在于营养胞中。 异形胞中只有光系统Ⅰ反应中心复合体。     

后基因组时代的植物蛋白质组学

蛋白质组学是后基因组时代功能基因组学研究的新兴学科和热点领域.简要介绍了蛋白质组学产生的科学背景、研究内容和研究方法.重点综述了植物个体水平、组织、器官和亚细胞水平蛋白组研究,植物蛋白质组学在植物遗传多样性、遗传突变体、植物的逆境生理等方面的研究进展.最后展望了今后的发展前景.     

Triton X-100对70℃处理后光系统Ⅰ颗粒耗氧速率的影响

比较了70℃10min处理前后和加与不加Triton X-100时光系统Ⅰ颗粒的耗氧速率、荧光光谱和吸收光谱等.70℃处理后光系统Ⅰ颗粒的耗氧速率明显降低,Triton X-100可以恢复其耗氧速率.在Triton X-100存在时,光系统Ⅰ颗粒耗氧速率的急剧上升是光系统Ⅰ核心复合物和捕光色素蛋白复合体Ⅰ分离后产生的单线态氧引起的.     

华山松叶绿素荧光诱导动力学参数的地理变异及其与树高生长的关系

 利用叶片体内荧光测定技术,检测了南北5个地区华山松种源的荧光诱导动力学参数。结果表明,南方种源具有较强的最大荧光(Fm)和可变荧光(Fv),其光系统Ⅱ(PSⅡ)的潜在活性(Fv／Fo)与原初光能转换效率(Fv／Fm)也明显高于北方种源,并与其树高生长成正相关。另一方面,北方种源的非光化学荧光猝灭系数(QN)比南方种源要大,与它们的树高生长成反相关,而与纬度成正相关。这些实验结果说明,利用荧光诱导动力学技术,可以检测华山松的生长量潜力,在华山松种源选择中有较大的应用前景。     

豌豆Lhcb2基因在大肠杆菌中的高效表达及其表达产物与色素的重组

将豌豆的Lhcb2基因亚克隆至原核表达载体pET-3d上, 通过定点突变使其在大肠杆菌BL21 (DE3)中得到高效表达, 其表达量约占大肠杆菌总蛋白的40%, 经纯化后获得电泳纯的Lhcb2蛋白. 采用改进的液氮/室温冻融的重组方法将纯化的蛋白与色素进行重组, 建立了高效的重组系统. 重组后所获得的LHCB2单体与天然的LHCⅡ单体相比, 其在部分变性胶的电泳行为、低温荧光发射光谱和激发光谱, 以及室温吸收光谱等方面都非常相似, 说明大量表达的Lhcb2蛋白与色素已成功地重组, 并具有与天然LHCⅡ单体相类似的组成和结构.     

三角褐指藻岩藻黄素-叶绿素蛋白复合体的分离纯化和功能研究

通过改进硅藻主要捕光天线(FCP)的分离和提取方法, 得到高纯度、高均一性的三角褐指藻FCP蛋白,并通过电泳、液相色谱、质谱和吸收荧光光谱学等手段研究三角褐指藻FCP的氨基酸序列、色素组成和捕光特点等, 初步预测三角褐指藻的结构和功能特点。结果表明三角褐指藻FCP含有198个氨基酸, 与高等植物LHCII的序列Identity约为24%。三维结构预测显示FCP具有与LHCII相似的三次跨膜螺旋框架结构, 但跨膜螺旋较短, 且无膜表面螺旋结构。FCP中主要结合了叶绿素a、叶绿素c、岩藻黄素, 不含叶绿素b, Chl. a/c为3.0。光谱学分析表明岩藻黄素可以在水下弱光环境中有效地捕获绿光, 并高效地传递至叶绿素。而岩藻黄素在400-500 nm区域吸收的光能, 向叶绿素传递效率较低, 预示着岩藻黄素在强光下也有一定的光保护功能。FCP中有4个叶绿素结合的保守氨基酸位点, 可能是其叶绿素结合位置, 但岩藻黄素的结合位置因其结构和结合位点的变化而无法预测。研究为进一步探索FCP的结构和功能特性奠定了基础。     

硫代硫酸钠和葡萄糖对Synechocystis sp．PCC6803细胞甘油酯及其脂肪酸组成的影响

对生长在添加有不同浓度的葡萄糖、硫代硫酸钠培养基中的蓝细菌Synechocystis sp.PCC 6803中的甘油酯及其脂肪酸组成进行比较。结果表明：硫代硫酸钠能有效地增加膜脂中硫代异鼠李糖二酰基甘油(SQDG)和磷脂酰甘油(PG)的百分含量,培养基中同时添加葡萄糖时能抵消硫代硫酸钠的这一效应。此外,硫代硫酸钠能显著增加单半乳糖甘油二酯(MGDG)、双半乳糖甘油二酯(DGDG)中十六碳酸(C16：0)的百分含量,这一效应也能为葡萄糖消除。硫代硫酸钠不能显著地改变SQDG中C16：0的百分含量,加入葡萄糖时能降低C16：0的百分含量。这些结果说明硫代硫酸钠可能充当一种还原剂使膜脂处于一种低的不饱和状态,同时加入葡萄糖时能降低硫代硫酸钠的还原力。此外,硫代硫酸钠还可作为SQDG合成中的硫供体。     

水葫芦及菠菜光合作用原初光反应的超快光谱研究

采用相同的分离技术,从水葫芦(Eichhornia crassipes(Mart)Solms.)和菠菜(Spinacia oleracea L.)叶片中提取叶绿体.利用吸收光谱和低温荧光光谱及皮秒荧光单光子计数技术对它们的光谱性质和光系统Ⅱ荧光寿命进行了研究.这两种叶绿体吸收光谱相似,暗示着它们都能高效吸收不同波长的光子.低温荧光光谱显示,水葫芦叶绿体两个光系统之间激发能分配平衡状态差,表明不利于该植物叶绿体高效利用吸收的光子能.采用三指数动力学模型对测定的光系统Ⅱ荧光衰减曲线拟合,水葫芦叶绿体光系统Ⅱ荧光衰减寿命分别是:138,521和1 494 ps;菠菜叶绿体荧光寿命分别是:197,465和1 459ps.并且归属了荧光组分,慢速度荧光衰减是由叶绿素堆积造成的,中等速度荧光衰减源于PSⅡ反应中心重新结合电荷组分,快速度荧光衰减归属于PSⅡ反应中心组分.基于20ps模型计算的水葫芦和菠菜叶绿体PSⅡ反应中心激发能转能效率分别是87%和91%.该结果与转能效率为100%的观点不一致.实验结果支持PSⅡ反应中心电荷分裂20 ps时间常数模型.根据转能效率,水葫芦生长速度不大于菠菜生长速度,但是,水葫芦叶绿体中含有丰富的胡萝卜素成分,其单位质量叶绿体吸收光能大于单位质量菠菜叶绿体吸收的量.实验结果还暗示植物叶绿体体系传能高效,接近于100%.     

青海高原不同海拔地带生长的珠芽蓼光合特性的比较

对生长于青海高原不同海拔的珠芽蓼（Ｐｏｌｉｇｏｎｕｍｖｉｖｉｐａｒｕｍ）叶片的光合特性进行比较研究发现：随海拔升高叶绿素含量有降低趋势,叶绿素ａ／ｂ比值及类胡萝卜素含量有增大趋势。不同海拔的珠芽蓼叶片和叶绿体的Ｆｖ／Ｆｏ、Ｆｖ／Ｆｍ和Ｒｆｄ值随海拔升高而增大,表明随海拔升高,其潜在光合活力增加。低温荧光测定显示,随海拔升高叶绿体中ＰＳＩ和ＰＳＩ的相对荧光产量比值（ＰＳＩ／ＰＳＩＩ）减小。叶绿体蛋白质ＳＤＳ－ＰＡＧＥ结果表明,在２８－３２ＫＤ附近电泳谱带的变化显著。     

大豆高光效育种研究进展

多年的研究证明,提高光合效率是提高大豆产量的重要途径.在高产条件下,高光效大豆(Glycine max L. Merr.)品种与一般品种相比可提高产量30%～40%,表明高光效育种有着广阔的发展前景.高光效育种虽然未能缩短育种时间,但为达到预定的高光效目标提供了"实时"监测,可免除目标的偏离,从而达到高光效与高产的同步提高.大豆叶片与豆荚均存在着高活性的有限的C4途径循环,因此,通过常规育种或基因工程技术提高C4途径酶的表达能力,可能是提高C3植物光合效率的新突破点.