微囊藻碳酸酐酶活性在不同环境因素下的调节与适应

测定了3种微囊藻水华中的优势种类,即铜锈微囊藻(Microcystis aeruginosaK櫣tz .) ,绿色微囊藻(Microcystis viridis(A. Br .)Lemm) ,惠氏微囊藻(Microcystis wesenbergii(Kom.)Kom.) ,以及微囊藻573(Microcystissp.573)的碳酸酐酶活性;研究了无机碳、pH、温度、光强、N/P比等环境因素和外源葡萄糖对铜锈微囊藻碳酸酐酶活性的影响,发现微囊藻碳酸酐酶活性受环境中碳酸氢根浓度的调节,故推断碳酸氢根是铜锈微囊藻利用的主要无机碳形式;相比添加葡萄糖进行混合营养培养的细胞,无外源葡萄糖和暗饥饿培养的微囊藻细胞会产生高约6倍的碳酸酐酶活性;光强的改变也会影响碳酸酐酶的活性。

小新月菱形藻碳酸酐酶活性和光合作用对高盐度胁迫的响应

以浮游硅藻小新月菱形藻为实验材料,研究其在不同盐度下的生长、胞外碳酸酐酶活性、光合速率和叶绿素a荧光参数的变化。结果显示,与正常海水培养相比,最高盐度(70)培养的细胞比生长速率下降了59.2%;同时,胞外碳酸酐酶活性、叶绿素a、c含量分别降低了66.3%、50.0%和45.7%。高盐度培养下,最大光合速率(Pm)、光合效率(α)、最大光化学效率(Fv/Fm)、实际光化学效率(Yield)和光化学淬灭系数(qP)下降,但非光化学淬灭系数(qN)升高,对无机碳的亲和力明显下降。以上结果表明,盐度升高对小新月菱形藻生长和光合作用具有明显抑制作用,但小新月菱形藻可以通过胞外碳酸酐酶活性变化、对无机碳的亲和力和调整光系统Ⅱ的能量流动与能量利用效率以应对高盐度的胁迫。

高浓度CO_2对小新月菱形藻胞外碳酸酐酶活性和光合作用的影响

以赤潮硅藻小新月菱形藻(Nitzschia closterium var. minutissima)为实验材料,研究了短期内(12h)高浓度CO2(5%CO2)对其胞外碳酸酐酶活性和光合作用的影响,结果显示,高浓度CO2培养导致小新月菱形藻胞外碳酸酐酶活性、叶绿素a和叶绿素c含量明显下降.与通空气培养(0.035%CO2)相比,在短期内(12h)胞外碳酸酐酶活性下降了75.4%,叶绿素a、c含量分别降低了5.6%和7.3%;高浓度CO2培养下最大光化学效率(Fv/Fm)、实际光化学效率(Yield)和光化学淬灭系数(qP)下降,但非光化学淬灭系数(qN)升高.研究结果表明,高浓度CO2对胞外碳酸酐酶活性具有明显的抑制作用,小新月菱形藻通过调整光系统II的能量流动和能量利用效率以适应高浓度CO2的环境.

毕单系列玉米品种碳酸酐酶活性与温度生态适应性分析

应用适定性参数法、变异系数法和回归系数法,分析了毕单系列主栽玉米品种碳酸酐酶(CA)活性的温度适应性,结果表明:BD18、BD15的CA稳定性较差,对温度变化反应敏感,BD13的CA对温度过于稳定,BD10、BD17的CA总体上对温度变化稳定性最好。并且,BD 18、BD 15为高CA活性品种,但稳定性差;BD 13为高CA活性高稳定性品种,BD 17为低CA活性高稳定性品种,BD 10为低CA活性低稳定性品种。另外,BD 15、BD 10为低适应性品种,而BD 18、BD 13、BD 17为高适应性品种。

碳酸氢盐投加对寡枝刚毛藻光合色素及碳酸酐酶活性的影响研究

研究了投加碳酸氢盐对寡枝刚毛藻(Cladophora oligoclona Kütz)生长和生理生化特性的影响。结果表明,初始碱度为11.7mmol·L^(-1)时藻体生长较好,12天后,藻体湿重比对照组增加了47.57%。寡枝刚毛藻对碳酸氢盐碳源有较强的利用能力。与对照组相比,实验组藻体内叶绿素b/叶绿素a(Chl.b/Chl.a)的值降低,类胡萝卜素/叶绿素(Caro/TChl)的值升高。实验末期,高碱度组中藻体内碳酸酐酶活性相比对照组降低了74.6%。

芸薹属中几个物种碳酸酐酶活性的比较

检测芸薹属中几种植物的碳酸酐酶在根、茎、叶中的分布和活性以及叶片净光合速率和锌元素含量的结果表明:碳酸酐酶在甘蓝型油菜的根、茎、叶中均有分布,叶中的碳酸酐酶活性最大,茎中的次之,根中的最小。不同芸薹属植物中碳酸酐酶活性的大小依序为:甘蓝型油菜>白菜型油菜>芜菁>埃塞俄比亚芥。以甘蓝型油菜为例,碳酸酐酶活性的日变化呈双峰曲线,在整个生育期的变化趋势是先上升后下降,抽薹期间的碳酸酐酶活性最高。碳酸酐酶活性与净光合速率以及与锌元素含量之间均呈现显著的正相关。

干旱胁迫下番茄叶片碳酸酐酶活性的变化

碳酸酐酶(carbonic anhydrase,CA)催化CO2的可逆水合反应,是参与CO2传导而进入羧化位点的重要光合酶,其活性高低对植物水分利用及光合作用有较大影响。为了研究干旱胁迫下番茄CA表达活性变化对植株光合作用及水分利用的影响,本文利用Northern杂交检测番茄叶片的胞质CA基因在干旱胁迫下的表达;测定干旱胁迫下番茄叶片CA活性、光合速率和叶片水势变化。结果表明,番茄叶片胞质CA基因受干旱胁迫诱导;CA活性随着干旱胁迫时间延长而发生由低至高再回落的变化,且变化规律基本与CA基因相似。番茄叶片的净光合速率和水势随着干旱程度和处理时间延长而降低。在75%的土壤相对水分含量条件下,植株的CA活性、光合速率及水势变化不明显。可见番茄叶水势和光合速率与CA表达活性之间存在一定的变化趋势相似性。

不同光强下生长的几种亚热带森林树木的Rubisco羧化速率和碳酸酐酶的活性

9月和 1 2月测定了生长于 3种不同光强 ( 1 0 0 %、36%和 1 6%的自然光 )下生长的乔木荷树、黧蒴和灌木九节、罗伞盆栽幼苗叶片的 Rubisco羧化速率 ( RCR) ,碳酸酐酶 ( CA)活性和细胞间 CO2 浓度 ( Ci)。当生长光强降低时 ,4种供试植物的 RCR和 CA活性明显降低。 9月时生长在 1 6%自然光下荷树的 RCR和 CA比 1 0 0 %自然光者分别降低 5 5 %和 5 0 % ,藜蒴则降低 2 0 %和 35 % ,耐阴的灌木树种的降幅较小 ,仅为 33%～ 38% ( RCR)和 2 2 %～ 30 %( CA)。 1 2月的 RCR和 CA的水平较 9月时低 ,翌年 1月时自然林不同光强下生长的同类植物的 RCA和 CA随光强变化也有类似的趋势。RCR和 CA活性呈正相关性 ,且两者与 Ci呈弱负相关。推测高光强可能有利于激活 Rubisco,促进 CA催化的 CO2 → Dl C(可溶性碳 )→CO2 活性和 Dl

不同理化因子对雨生红球藻CG-11碳酸酐酶活性的影响

以雨生红球藻CG-11为实验藻株,探讨在不同CO2、HCO3-、Zn2+浓度以及pH和氮磷比例条件下,藻细胞的碳酸酐酶活性对这些理化因子的响应。结果表明,通入空气实验组的碳酸酐酶活性最高,为(75.20±1.53)U·mg-1(Chla),通入5%CO2条件下的碳酸酐酶活性为(9.96±1.43)U·mg-1(Chla);高浓度HCO3-对碳酸酐酶活性亦具有明显抑制作用,培养液中可溶性无机碳的浓度与碳酸酐酶活性呈负相关;在实验设置的pH范围内,pH9.0时碳酸酐酶活性最高,为(62.32±3.25)U·mg-1(Chla);适当的氮磷比与Zn2+浓度显著提高了雨生红球藻CG-11的生长速率,碳酸酐酶的活性亦有明显提高。

碳酸酐酶在高等植物光合碳代谢中的作用

碳酸酐酶能增加RuBPCase及PEPCase的活性,降低RuBPOase的活性.当小麦等植物的叶绿体、叶肉细胞和叶片中的碳酸酐酶受到抑制时,其光合速率也相应降低,尤其在低无机碳浓度时更显著.生长于1100 ppmCO_2的空气中的小麦和玉米的碳酸酐酶活性下降,而Rubisco与PEPCase活性及光合速率无明显变化.经轻度干旱处理的小麦和玉米的碳酸酐酶活性升高.因此推测,碳酸酐酶在高等植物光合碳代谢中的生理功能可能是加速无机碳向羧化酶活性部位的扩散,保持羧化酶处在较高无机碳浓度的微环境中,从而增加CO_2的固定速率.

毕单系列玉米品种碳酸酐酶的光照生态适应性

应用适定性参数法、变异系数法和回归系数法,分析了毕单系列主栽玉米品种碳酸酐酶(CA)活性的光照生态适应性。应用适定性参数法分析的结果表明,毕单18号的CA稳定性较差,毕单17号的CA对所有光照条件的适应性良好,毕单10号的CA在光照变化的响应中显得过于稳定,毕单15号的CA则显得活性较低,而且稳定性很差;毕单13号在所有光照环境中CA的反应较稳定,适应性较好;应用变异系数法分析的结果表明,毕单18号、毕单17号为高CA活性高稳定性品种,毕单10号为低CA活性高稳定性品种,毕单13号为低CA活性低稳定性品种,毕单15号为低CA活性高不稳定性品种;应用回归系数法分析的结果表明,毕单17号、毕单18号、毕单13号为低适应性品种,而毕单10号、毕单15号为高适应性品种。

生物质炭对铝胁迫下常绿杨生理特征的影响

在不同用量生物质炭的处理下,测定铝胁迫状态下的常绿杨的二氧化碳(CO2)响应曲线、光响应曲线、荧光参数和碳酸酐酶活性,研究生物质炭的输入对铝毒害的改良效果。结果表明:生物质炭的输入使得常绿杨的净光合速率(Pn)对CO2浓度和光强的响应均有明显的提高;实际量子产量(ΦPSⅡ)和表观电子传递速率(ETR)也明显改善;最大量子产量(Fv/Fm)和光化学淬灭系数(qP)变化不大;碳酸酐酶活性也有较大幅度的提高;本实验条件下,生物质炭的用量为3%时,效果最为明显。