低夜温后不同光强对榕树叶片PSII功能和光能分配的影响

研究了自然低夜温后全光照与遮荫对榕树叶片PSII功能及光能分配的影响。结果表明低夜温后全光照条件下叶片吸收光能分配于光化学反应部分减少,而热耗散部分和反应中心过剩光能则增加,从而导致了PSII功能的下降,遮荫条件下光能分配于光化学反应的程度增加,虽然用于热耗散的比例下降了,但反应中心过剩光能相对较少,从而有利于PSII功能的恢复。

高温干旱对2个辣椒品种PSII功能与光能分配的影响

以2种不同耐旱性辣椒品种正椒13号和弄口早椒为材料,比较高温和/或干旱处理5d对二者PSII功能和光能分配的影响。结果表明:高温并未引起2个辣椒品种Fv/Fm的变化,而干旱则导致Fv/Fm的下降和Fo的上升,高温干旱加剧了这种变化;3种胁迫均引起ΦPSII和qP的下降,其下降程度由高到低依次为高温干旱,干旱,高温;高温和干旱处理导致辣椒NPQ上升,但高温干旱则引起NPQ下降;高温和干旱处理导致叶片吸收光能向P分配减少,但促进了向D分配,然而高温干旱处理不仅显著降低了P,而且也未促进D的增加。与干旱敏感品种(弄口早椒)相比,耐旱品种(正椒13号)在各胁迫处理下均可保持较高的Fv/Fm、ΦPSII、qP和NPQ,说明高温、干旱和高温干旱胁迫下辣椒保持较高的光化学能力和热耗散能力与其抗高温和/或干旱能力相关。

超高产杂交稻剑叶衰老过程中PSII功能的变化

对田间自然条件下培矮64S/E32和对照汕优63的剑叶衰老过程中PSII光化学效率、光能耗散和叶黄素循环组分的动态变化进行了研究。结果表明,水稻剑叶衰老过程中PSII光化学效率(Fv/Fm)、PSII量子产量(ΦPSII)、光化学猝灭系数(qP)和光合速率(Pn)均降低,但非辐射热耗散(NPQ)、叶黄素循环库和中午时的脱环氧化状态则升高。移栽后55-75d两品种剑叶的ΦPSII和qP变化相近,此后培矮64S/E32比汕优63下降缓慢。在生育后期的衰老过程中培矮64S/E32剑叶的PSII功能比汕优63下降慢,并具有更高的光能利用效率。

NO对干旱条件下小麦幼苗PSⅡ功能特性的调节效应

以0.1mmol L-1SNP为NO供体,对小麦幼苗根系进行-0.5 MPa PEG胁迫处理,研究了NO对胁迫后叶片电子传递、光能分配和反应中心开放等PSII功能的影响,以探讨NO在干旱条件下对植物光合作用的调节作用。在干旱胁迫的第1天和第3天,SNP处理不但增加了水势(Ψw)和叶绿素含量,且能维持PSII反应中心的电子传递(ФPSII和Fm/Fo)及潜在高光合效率(Fv/Fo);干旱胁迫减少了PSII反应中心开放的比例(qP)和PSII反应中心捕获光能的转化效率,但SNP处理后PSII开放反应中心的比例增加,利于干旱条件下叶片吸收的能量用于光化学反应(Pr)和PSII反应中心安全地耗散过剩光能。综上所述,干旱条件下NO对小麦幼苗叶片的PSII功能具有调节作用。

外源褪黑素对NaHCO_3胁迫下‘福客’葡萄根系和叶片生理特性的影响

以一年生‘福客'盆栽葡萄苗为试材,研究不同浓度(0、100、300、500和700 nmol·L^(-1))外源褪黑素对碱胁迫(85mmol·L^(-1)NaHCO_3)下葡萄生理生化指标的影响。测定葡萄叶片叶绿素含量、叶绿素荧光和叶片电导率及丙二醛、根系活力和活性氧代谢指标。结果表明,100、300和500 nmol·L^(-1)外源褪黑素处理均缓解了NaHCO_3胁迫对葡萄叶片叶绿素的降解和光系统(PSII)活性的抑制,显著降低了根系O_2^-产生速率和H_2O_2含量,提高了植株根系活力,以300 nmol·L^(-1)外源褪黑素处理效果最明显。外源褪黑素处理能够清除NaHCO_3胁迫下葡萄根中过量活性氧的累积,维持膜系统的完整性,提高根系活力,缓解NaHCO_3胁迫对葡萄叶片叶绿素的降解以及PSII活性的抑制。

高温干旱胁迫对牡丹叶PSⅡ功能及光能分配的影响

以耐旱的“胡红”和对干旱敏感的“洛阳红”2个不同抗性的牡丹品种为试材,研究了高温干旱协同胁迫下的牡丹叶片PSII功能及光能分配特性,以期为提高干旱胁迫下的牡丹抗性提供理论依据和实践支持。结果表明:高温干旱胁迫引起了2种牡丹叶片PSⅡ初始荧光(F0)、光下叶片初始荧光(F0′)、非光化学猝灭系数(qN)、天线热耗散百分率(Hd)、反应中心非光化学耗散百分率(Ex)的增加和最大荧光(Fm)、可变荧光(Fv)、暗适应最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ实际光能转换效率(Fv′/Fm′)、叶绿素荧光光化学猝灭系数(qP)、表观光合电子传递速率(ETR)的降低。胁迫前4d2个牡丹品种具有一定的光合保护机制,PSⅡ叶绿素荧光能量分配与对照无显著差异,PSⅡ功能没受到影响。但6d后光合保护机制受损严重,叶绿素荧光能量分配变化显著,Hd逐渐增加第12天时“胡红”和“洛阳红”分别比对照增加118.9%、153.0%。Pc和ETR逐渐降低,第12天时“胡红”Pc、ETR和“洛阳红”Pc、ETR分别比对照降低70.7%、73.8%和84.9%、97.2%。说明进入PSⅡ反应中心的能量减少,通过天线热耗散的能量增多,PSⅡ功能受抑。胁迫中后期2个牡丹品种间叶绿素荧光能量分配差异显著,抗性较差的“洛阳红”Hd和Ex百分率高于抗性较强的“胡红”,Ex增加造成光合机构更严重的可逆失活及破坏。表明抗性较强的“胡红”比抗性较弱的“洛阳红”,遭受高温干旱胁迫时光抑制程度更低,仍能维持相对较高的PSⅡ实际光能转换效率。

放氧光合生物LHC捕光天线的结构、排布与功能

在光合作用的原初光能转化过程中,光合膜上的光系统I和光系统II将吸收的太阳能转化为化学能,并释放氧气,产生的ATP和NADPH为二氧化碳固定提供能量.光合生物光系统核心外围的捕光天线负责收集光能,并向反应中心传递激发能,而且可以调节光合膜上的能量高效分配与利用.其中LHC类捕光天线在真核放氧光合生物进化过程中表现出丰富的多样性,研究它们的结构与功能对于探索光合作用原初反应和调控适应环境的分子机理有重要意义.本文围绕放氧光合生物LHC捕光天线的基因、蛋白、结构和功能,论述了从海洋绿藻到高等植物,以及红藻到硅藻进化过程中捕光天线的蛋白结构与功能细节,总结了它们与反应中心结合排布的不同形式,阐述了LHC捕光天线的多样性对于光合生物适应光环境的重要意义.