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Effects of Cyclic Electron Flow Inhibitor(Antimycin A)on Photosystem Photoinhibition of Sweet Pepper Leaves upon Exposure to Chilling Stress Under Low Irradiance 被引量:2
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作者 LI Xin-guo ZHAO Jin-ping XU Ping-li MENG Jing-jing HE Qi-wei 《Agricultural Sciences in China》 CAS CSCD 2006年第7期506-511,共6页
In chloroplast, there were two pathways involved in the cyclic electron flow around photosystem 1 (PS 1). One was the NADH dehydrogenase (NDH)-dependent flow and the other was the ferredoxin quinone reductase-depe... In chloroplast, there were two pathways involved in the cyclic electron flow around photosystem 1 (PS 1). One was the NADH dehydrogenase (NDH)-dependent flow and the other was the ferredoxin quinone reductase-dependent flow. It was proposed that the NDH-dependent cyclic electron flow around PSI was related to the xanthophyll cycle-dependent non-photochemical quenching (NPQ) at chilling temperature under low irradiance (CL). The function of the chloroplastic cyclic electron flow around PS 1 was examined by comparing sweet pepper (Capsicum annuum L.) control with its antimycin A (AA)-fed leaves upon exposure to CL stress. During CL stress, the maximum photochemical efficiency of PS2 (Fv/Fm) decreased markedly in both controls and AA-fed leaves, and P700+ was also lower in AA-fed leaves than in controls. These results implied that cyclic electron flow around PS 1 functioned to protect the photosynthetic apparatus from CL stress. Under such stress, NPQ and PS2-driven electron transport rate were different between AA-fed leaves and controls. The lower NPQ in AA-fed leaves might be related to an inefficient proton gradient across thylakoid membranes (ApH) because of inhibiting cyclic electron flow around PS 1 under CL stress. 展开更多
关键词 sweet pepper chilling stress cyclic electron flow non-photochemical quenching the xanthophyll cycle
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Involvement of cyclic electron flow in irradiance stress responding and its potential regulation of the mechanisms in Pyropia yezoensis 被引量:1
2
作者 牛建峰 冯建华 +2 位作者 解修俊 高山 王广策 《Chinese Journal of Oceanology and Limnology》 SCIE CAS CSCD 2016年第4期730-739,共10页
Pyropia yezoensis, belongs to the genus of P orphyra before 2011, inhabit on intertidal zone rocks where irradiation changes dramatically, implying that the seaweed has gained certain mechanisms to survive a harsh env... Pyropia yezoensis, belongs to the genus of P orphyra before 2011, inhabit on intertidal zone rocks where irradiation changes dramatically, implying that the seaweed has gained certain mechanisms to survive a harsh environment. Based on the photosynthetic parameters with or without the inhibitors determined by a Dual-PAM-100 apparatus, we investigated the photosynthetic performance and the changes in electron fl ow that occurred during the algae were stressed with dif ferent light intensities previously. When the irradiation saturation was approaching, the CEF around PS I became crucial since the addition of inhibitors usually led to an increase in non-photochemical quenching. The inhibitor experiments showed that there were at least three dif ferent CEF pathways in Py. yezoensis and these pathways compensated each other. In addition to maintaining a proper ratio of ATP/NAD(P)H to support effi cient photosynthesis, the potential roles of CEF might also include the regulation of dif ferent photoprotective mechanisms in Py. yezoensis. Under the regulation of CEF, chlororespiration is thought to transport electrons from the reduced plastoquinone(PQ) pool to oxygen in order to mitigate the reduction in the electron transfer chain. When irradiation was up to the high-grade stress conditions, the relative value of CEF began to decrease, which implied that the NADP+ pool or PQ + pool was very small and that the electrons were transferred from reduced PS I to oxygen. The scavenging enzymes might be activated and the water-water cycle probably became an ef fective means of removing the active oxygen produced by the irradiation stressed Py. yezoensis. We believe that the dif ferent mechanisms could make up the photoprotective network to allow Py. yezoensis for survival in a highly variable light stress habitat, which may enlighten scientists in future studies on irradiance stress in other algae species. 展开更多
关键词 cyclic electron flow dual-PAM Pyropia yezoensis irradiation stress photoprotective mechanism
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Regulation of pepc gene expression in Anabaena sp. PCC 7120 and its effects on cyclic electron flow around photosystem I and tolerances to environmental stresses 被引量:4
3
作者 Xiao-Hui Jia Peng-Peng Zhang +4 位作者 Ding-Ji Shi Hua-Ling Mi Jia-Cheng Zhu Xi-Wen Huang Pei-Min He 《Journal of Integrative Plant Biology》 SCIE CAS CSCD 2015年第5期468-476,共9页
Since pepc gene encoding phosphoenolpyruvate carboxylase (PEPCase) has been cloned from Anabaena sp. PCC 7120 and other cyanobacteria, the effects of pepc gene expression on photosynthesis have not been reported yet... Since pepc gene encoding phosphoenolpyruvate carboxylase (PEPCase) has been cloned from Anabaena sp. PCC 7120 and other cyanobacteria, the effects of pepc gene expression on photosynthesis have not been reported yet. In this study, we constructed mutants containing either upregu-lated (forward) or downregulated (reverse) pepc gene in Anabaena sp. PCC 7120. Results from real‐time quantitative polymerase chain reaction (RT‐qPCR), Western blot and enzymatic analysis showed that PEPCase activity was signifi-cantly reduced in the reverse mutant compared with the wild type, and that of the forward mutant was obviously increased. Interestingly, the net photosynthesis in both the reverse mutant and the forward mutant were higher than that of the wild type, but dark respiration was decreased only in the reverse mutant. The absorbance changes of P700 upon saturation pulse showed the photosystem I (PSI) activity was inhibited, as reflected by Y(I), and Y(NA) was elevated, and&amp;nbsp;dark reduction of P700t was stimulated, indicating enhanced cyclic electron flow (CEF) around PSI in the reverse mutant. Additional y, the reverse mutant photosynthesis was higher than that of the wild type in low temperature, low and high pH, and high salinity, and this implies increased tolerance in the reverse mutant through downregulated pepc gene. 展开更多
关键词 Anabaena sp. PCC 7120 cyclic electron flow pepc gene PHOTOSYNTHESIS TOLERANCE
原文传递
Plasticity of photorespiratory carbon concentration mechanism in Sedobassia sedoides(Pall.)Freitag&G.Kadereit under elevated CO_(2)concentration and salinity
4
作者 Zulfira RAKHMANKULOVA Elena SHUYSKAYA +2 位作者 Maria PROKOFIEVA Kristina TODERICH Pavel VORONIN 《Journal of Arid Land》 SCIE CSCD 2024年第7期963-982,共20页
Rising atmospheric CO_(2)(carbon dioxide)concentrations and salinization are manifestations of climate change that affect plant growth and productivity.Species with an intermediate C_(3)-C_(4)type of photosynthesis li... Rising atmospheric CO_(2)(carbon dioxide)concentrations and salinization are manifestations of climate change that affect plant growth and productivity.Species with an intermediate C_(3)-C_(4)type of photosynthesis live in a wide range of precipitation,temperature,and soil quality,but are more often found in warm and dry habitats.One of the intermediate C_(3)-C_(4)photosynthetic type is C_(2)photosynthesis with a carbon concentration mechanism(CCM)that reassimilates CO_(2)released via photorespiration.However,the ecological significance under which C_(2)photosynthesis has advantages over C_(3)and C_(4)plants remains largely unexplored.Salt tolerance and functioning of CCM were studied in plants from two populations(P1 and P2)of Sedobassia sedoides(Pall.)Freitag&G.Kadereit Asch.species with C_(2)photosynthesis exposed to 4 d and 10 d salinity(200 mM NaCl)at ambient(785.7 mg/m^(3),aCO_(2)and elevated(1571.4 mg/m^(3),eCO_(2))CO_(2).On the fourth day of salinity,an increase in Na+content,activity catalase,and superoxide dismutase was observed in both populations.P2 plants showed an increase in proline content and a decrease in photosynthetic enzyme content:rubisco,phosphoenolpyruvate carboxylase(PEPC),and glycine decarboxylase(GDC),which indicated a weakening of C_(2)and C_(4)characteristics under salinity.Treatment under 10 d salinity led to an increased Na^(+)content and activity of cyclic electron flow around photosystem I(PSI CEF),a decreased content of K^(+)and GDC in both populations.P1 plants showed greater salt tolerance,which was assessed by the degree of reduction in photosynthetic enzyme content,PSI CEF activity,and changes in relative growth rate(RGR).Differences between populations were evident under the combination of eCO_(2)and salinity.Under long-term salinity and eCO_(2),more salt-tolerant P1 plants had a higher dry biomass(DW),which was positively correlated with PSI CEF activity.In less salt-tolerant P2 plants,DW correlated with transpiration and dark respiration.Thus,S.sedoides showed a high degree of photosynthetic plasticity under the influence of salinity and eCO_(2)through strengthening(P1 plants)and weakening C_(4)characteristics(P2 plants). 展开更多
关键词 photosystemsⅠandⅡ carbon-concentrating mechanism glycine decarboxylase RUBISCO phosphoenolpyruvate carboxylase(PEPC) cyclic electron flow salinity stress DRYLANDS
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富氢水对草莓生长发育及光合作用的影响 被引量:8
5
作者 潘妮 程雪 +1 位作者 沈文飚 陆巍 《南京农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期278-286,共9页
[目的]本文旨在探究富氢水对草莓(Fragaria×ananassa Duch.)生长和光合作用的调控及其作用机制,为富氢水在农业生产中的应用提供依据。[方法]用富氢水(hydrogen-rich water,HRW)灌溉草莓,测定草莓生长、光合气体交换和光合效率等... [目的]本文旨在探究富氢水对草莓(Fragaria×ananassa Duch.)生长和光合作用的调控及其作用机制,为富氢水在农业生产中的应用提供依据。[方法]用富氢水(hydrogen-rich water,HRW)灌溉草莓,测定草莓生长、光合气体交换和光合效率等参数。以地表水灌溉为对照。[结果]HRW处理后草莓叶面积增加,叶片干重、鲜重分别增加57.7%和60.4%,相对生长率和净同化率分别增加50.0%和59.9%,表明HRW对草莓生长有明显促进作用。HRW处理后叶绿素a含量增加14.4%、叶绿素b含量无明显变化,叶片净光合速率提高22.3%,叶片可溶性糖、葡萄糖和蔗糖含量显著增加。HRW处理后,经过PSⅡ的电子传递速率增加但不显著,而光合系统Ⅱ非调节性能量耗散的量子产量Y(NO)的显著降低表明草莓叶片光合机构保护调节能力提高;经过PSⅠ的电子传递速率及有效光化学量子产量Y(Ⅰ)显著增加,暗示PSⅠ环式电子流的提高。进一步分析发现跨膜质子梯度(ΔpH)显著高于对照,占跨膜质子动力势的主要部分,ATP含量较对照增加43.9%,验证环式电子流增加的结果。[结论]富氢水通过增强环式光合电子流促进草莓叶片的光合作用和生长。 展开更多
关键词 草莓 富氢水 光合作用 环式光合电子流
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Structural insights into photosynthetic cyclic electron transport 被引量:1
6
作者 Shumeng Zhang Baohua Zou +4 位作者 Peng Cao Xiaodong Su Fen Xie Xiaowei Pan Mei Li 《Molecular Plant》 SCIE CAS CSCD 2023年第1期187-205,共19页
During photosynthesis,light energy is utilized to drive sophisticated biochemical chains of electron transfers,converting solar energy into chemical energy that feeds most life on earth.Cyclic electron transfer/flow(C... During photosynthesis,light energy is utilized to drive sophisticated biochemical chains of electron transfers,converting solar energy into chemical energy that feeds most life on earth.Cyclic electron transfer/flow(CET/CEF)plays an essential role in efficient photosynthesis,as it balances the ATP/NADPH ratio required in various regulatory and metabolic pathways.Photosystem I,cytochrome b6f,and NADH dehydrogenase(NDH)are large multisubunit protein complexes embedded in the thylakoid membrane of the chloroplast and key players in NDH-dependent CEF pathway.Furthermore,small mobile electron carriers serve as shuttles for electrons between these membrane protein complexes.Efficient electron transfer requires transient interactions between these electron donors and acceptors.Structural biology has been a powerful tool to advance our knowledge of this important biological process.A number of structures of the membrane-embedded complexes,soluble electron carrier proteins,and transient complexes composed of both have now been determined.These structural data reveal detailed interacting patterns of these electron donor-acceptor pairs,thus allowing us to visualize the different parts of the electron transfer process.This review summarizes the current state of structural knowledge of three membrane complexes and their interaction patterns with mobile electron carrier proteins. 展开更多
关键词 PHOTOSYNTHESIS cyclic electron transfer/flow structure protein complex electron carrier INTERACTION
原文传递
光合作用光抑制的研究进展 被引量:50
7
作者 王强 温晓刚 张其德 《植物学通报》 CSCD 北大核心 2003年第5期539-548,共10页
概述了植物光合作用光抑制的研究进展 ,包括造成光抑制和光氧化的活性氧的产生和作用机理 ,光抑制的作用部位 ,以及光保护机制等 ,着重从三个方面讨论了植物抗光抑制的保护机理 :与光系统Ⅱ天线以及叶黄素循环相关的热耗散途径 ,包括光... 概述了植物光合作用光抑制的研究进展 ,包括造成光抑制和光氧化的活性氧的产生和作用机理 ,光抑制的作用部位 ,以及光保护机制等 ,着重从三个方面讨论了植物抗光抑制的保护机理 :与光系统Ⅱ天线以及叶黄素循环相关的热耗散途径 ,包括光呼吸、H2 O_H2 O循环和环式电子传递在内的电子传递途径 。 展开更多
关键词 植物 光合作用 光抑制 活性氧 热耗散 叶黄素循环 环式电子传递 抗氧化系统
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季节性干旱对白皮乌口树(Tarenna depauperata Hutchins)水分状况、叶片光谱特征和荧光参数的影响 被引量:15
8
作者 张树斌 张教林 曹坤芳 《植物科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期117-126,共10页
干热河谷稀树灌丛常绿植物能够忍受长达半年以上的季节性干旱胁迫,但对这些常绿植物响应干旱胁迫的生理生态机制研究很少。本研究以干热河谷稀树灌丛优势常绿植物白皮乌口树(Tarenna depauperata Hutchins)为研究对象,分别在雨季和干季... 干热河谷稀树灌丛常绿植物能够忍受长达半年以上的季节性干旱胁迫,但对这些常绿植物响应干旱胁迫的生理生态机制研究很少。本研究以干热河谷稀树灌丛优势常绿植物白皮乌口树(Tarenna depauperata Hutchins)为研究对象,分别在雨季和干季测定其叶片的水势、压力-体积曲线、气体交换参数、叶片光谱特征以及叶绿素荧光和P700的光能分配。结果显示:受严重季节性干旱胁迫的影响,与雨季相比,干季的凌晨叶片水势(Ψpd)下降至-4.5 MPa,水分传导的叶比导率(KL)下降了49.5%,叶绿素反射指数(NDVI)下降了40.6%,花青素反射指数(ARI)上升至0.074(约为雨季的12.3倍),并且雨季和干季的叶片水势、水分传导效率、叶绿素含量和花青素含量均差异显著(P<0.05)。与雨季相比,干旱导致光系统Ⅱ(PSⅡ)最大光化学量子效率(Fv/Fm)显著下降至0.72(P<0.05),即PSⅡ发生光抑制,而光系统Ⅰ(PSⅠ)的活性(Pm)未发生明显变化;干季叶片的最大非光化学淬灭(NPQ)增加了31%,而激发的最大环式电子传递速率(CEF)下降了66%。表明长期干旱胁迫使CEF的激发受到强烈抑制,即光能捕获效率的降低和NPQ的增强促进了白皮乌口树在长期干旱胁迫下的光保护。 展开更多
关键词 季节性干旱 叶比导率 叶片光谱特征 非光化学淬灭 环式电子传递
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高等植物环式电子传递的生理作用 被引量:6
9
作者 黄伟 张石宝 曹坤芳 《植物科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期100-106,共7页
环式电子传递做为一种可供选择的电子传递途径之一,近几年被证实它对于许多高等植物的生长是必需的。环式电子传递通过促进跨类囊体膜质子梯度的建立一方面激发ATP合成酶合成ATP,另一方面加强了光系统Ⅱ处的热耗散,稳定了放氧复合体,从... 环式电子传递做为一种可供选择的电子传递途径之一,近几年被证实它对于许多高等植物的生长是必需的。环式电子传递通过促进跨类囊体膜质子梯度的建立一方面激发ATP合成酶合成ATP,另一方面加强了光系统Ⅱ处的热耗散,稳定了放氧复合体,从而保护光系统Ⅱ免受光抑制。同时,它还可以缓解光系统Ⅰ处电子受体的过度还原,减少超氧阴离子在光系统Ⅰ处的合成,防止光系统Ⅰ受到光抑制。本文简要地综述了环式电子传递的途径、其参与ATP合成的作用、对光系统Ⅱ和光系统Ⅰ光保护作用及其对环境胁迫的响应和调节,并对环式电子传递的研究提出了展望。 展开更多
关键词 环式电子传递 光保护 光抑制 ATP合成 环境胁迫
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两种基因型小麦光合作用对NaHSO_3响应的差别(英文) 被引量:18
10
作者 王宏炜 苏吉虎 沈允钢 《植物生理与分子生物学学报》 CAS CSCD 2003年第1期27-32,共6页
两种不同基因型小麦京 41 1 (J41 1 ,北京地区高产小麦品种 )和小偃 5 4 (X5 4 ,一种远源杂交品种 )的光合作用对低浓度NaHSO3处理的响应不同。NaHSO31mmol/L处理能够提高京 41 1在CO2 浓度为 3 5 0和 90 0 μL/L的空气中的净光合速率 ... 两种不同基因型小麦京 41 1 (J41 1 ,北京地区高产小麦品种 )和小偃 5 4 (X5 4 ,一种远源杂交品种 )的光合作用对低浓度NaHSO3处理的响应不同。NaHSO31mmol/L处理能够提高京 41 1在CO2 浓度为 3 5 0和 90 0 μL/L的空气中的净光合速率 ;而对小偃 5 4 ,在这两种情况下的净光合速率均无明显影响。以往的研究表明NaHSO3促进光合作用的原因类似于PMS(phenazinemethosulfate) ,都是增加了ATP的合成。此文再次证明并发现经过NaH SO31mmol/L处理后 ,京 41 1叶片作用光关闭后叶绿素荧光瞬时上升的幅度提高 ,远红光后P70 0 +(reactioncenterchlorophyllofPSI)再还原的半时间缩短 ,表明NaHSO3可以促进小麦京 41 1中围绕PSI循环电子传递及其耦联的磷酸化。然而 ,NaHSO3对小偃 5 4的作用光关闭后叶绿素荧光瞬时上升的幅度及远红光后P70 0 +再还原的半时间均无明显影响。与小麦京 41 1相比较 ,小偃 5 4的作用光停止后叶绿素荧光瞬时上升的幅度增大 ,而且其在远红光后P70 0 +再还原的半时间更短 ,表明小偃 5 4的循环电子传递的能力远高于京 41 1的。两种不同基因型小麦对NaHSO3的响应不同很可能是由于二者在循环电子传递能力上有很大的差别。 展开更多
关键词 小麦 基因型 光合作用 NaHS03 循环电子传递 光合磷酸化 作用光关闭 叶绿素荧光瞬时上升
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亚硫酸氢盐怎样促进光合作用(英文) 被引量:27
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作者 王宏炜 沈允钢 《植物生理与分子生物学学报》 CAS CSCD 2002年第4期247-252,共6页
低浓度亚硫酸氢盐可以促进光合作用的现象和有关的机理早已引起人们的关注。通过归纳和分析相关文献 ,认为低浓度亚硫酸氢盐对光合作用的促进效应可能是由于它通过促进围绕PSⅠ的循环电子传递及其耦联的光合磷酸化 ,增加ATP的供应 (因为... 低浓度亚硫酸氢盐可以促进光合作用的现象和有关的机理早已引起人们的关注。通过归纳和分析相关文献 ,认为低浓度亚硫酸氢盐对光合作用的促进效应可能是由于它通过促进围绕PSⅠ的循环电子传递及其耦联的光合磷酸化 ,增加ATP的供应 (因为ATP的供应常常是光合机构运转的限制因素 ) ;而不是由于它抑制了光呼吸 ,或促进气孔开度 。 展开更多
关键词 循环电子传递 光合磷酸化 PSP 光吸收 光合作用 净光合速率 Pn P700 亚硫酸氢钠 NAHSO3
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高温胁迫对烟草叶绿体NADPH脱氢酶复合体活性的促进 被引量:12
12
作者 姚正菊 叶济宇 米华玲 《植物生理与分子生物学学报》 CAS CSCD 2003年第5期395-400,共6页
为探讨叶绿体NAD(P)H脱氢酶复合体 (NDH)在植物抵御热胁迫中的生理意义 ,比较了烟草ndhJK基因缺失突变体 (ΔndhJK)和野生型对 5 0℃高温胁迫的响应。高温下 ,野生型中一条NBT NADPH氧化还原酶活性带有所增加 ,免疫印迹分析确定了此活... 为探讨叶绿体NAD(P)H脱氢酶复合体 (NDH)在植物抵御热胁迫中的生理意义 ,比较了烟草ndhJK基因缺失突变体 (ΔndhJK)和野生型对 5 0℃高温胁迫的响应。高温下 ,野生型中一条NBT NADPH氧化还原酶活性带有所增加 ,免疫印迹分析确定了此活性染色带是NDH亚复合体 ,该活性带中的NDH K表达量也在热胁迫条件下明显地增加。与ΔndhJK相比 ,在高温胁迫下 ,野生型中远红光诱导的P70 0氧化速率明显地变慢 ,而远红光关闭后的P70 0暗还原速率则显著地变快 ,表明高温促进NDH介导的围绕光系统I的循环电子传递。根据这些结果推测 ,在热胁迫条件下野生型中对NADPH底物专一的NDH活性的增加可能有利于减少NADPH的积累 ,减轻叶绿体间质的过度还原。 展开更多
关键词 热胁迫 NADPH脱氢酶复合体 循环电子传递
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Pyropia yezoensis can utilize CO_2 in the air during moderate dehydration 被引量:3
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作者 周伟 何林文 +4 位作者 杨芳 林阿朋 张宝玉 牛建峰 王广策 《Chinese Journal of Oceanology and Limnology》 SCIE CAS CSCD 2014年第2期358-364,共7页
Pyropia yezoensis, an intertidal seaweed, experiences regular dehydration and rehydration with the tides. In this study, the responses of P. yezoensis to dehydration and rehydration under high and low CO2 concentratio... Pyropia yezoensis, an intertidal seaweed, experiences regular dehydration and rehydration with the tides. In this study, the responses of P. yezoensis to dehydration and rehydration under high and low CO2 concentrations ((600-700)×10^-6 and (40-80)×10^-6, named Group I and Group II respectively) were investigated. The thalli of Group I had a significantly higher effective photosystem II quantum yield than the thalli of Group II at 71% absolute water content (AWC). There was little difference between thalli morphology, total Rubisco activity and total protein content at 100% and 71% AWC, which might be the basis for the normal performance of photosynthesis during moderate dehydration. A higher effective photosystem I quantum yield was observed in the thalli subjected to a low CO2 concentration during moderate dehydration, which might be caused by the enhancement of cyclic electron flow. These results suggested that P. yezoensis can directly utilize COz in ambient air during moderate dehydration. 展开更多
关键词 Pyropia yezoensis DEHYDRATION photosystem II quantum yield photosystem I quantum yield cyclic electron flow
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棉花花铃期低温对叶片PSI和PSII光抑制的影响 被引量:12
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作者 肖飞 杨延龙 +2 位作者 王娅婷 马慧 张旺锋 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第9期1401-1409,共9页
选用陆地棉(Gossypium hirsutum L.)品种新陆早45号,在室外盆栽至开花结铃期后,移至人工气候室,模拟新疆棉花花铃期易出现的低温逆境条件,设置处理T(16℃/10℃,昼/夜),以常温(30℃/18℃,昼/夜)处理作为对照,采用叶绿素荧光和P700同步测... 选用陆地棉(Gossypium hirsutum L.)品种新陆早45号,在室外盆栽至开花结铃期后,移至人工气候室,模拟新疆棉花花铃期易出现的低温逆境条件,设置处理T(16℃/10℃,昼/夜),以常温(30℃/18℃,昼/夜)处理作为对照,采用叶绿素荧光和P700同步测定技术,研究低温对棉花花铃期叶片光合机构PSII能量分配、PSI氧化还原状态及环式电子传递流的影响。结果表明,与对照相比,低温处理显著降低了棉花叶片PSII光适应状态下最大光化学量子产量(F_v'/F_m')、光化学猝灭系数(qP)和PSII有效光化学量子产量[Y(II)],并使PSII非调节性能量耗散[Y(NO)]和调节性能量耗散[Y(NPQ)]量子产量显著升高,诱导PSII发生光抑制。低温引起棉花叶片光合机构PSI受体侧限制[Y(NA)]显著下降和供体侧限制[Y(ND)]显著升高,但未引起有效的PSI复合体含量(P_m)显著降低,表明与PSII相比,棉花叶片PSI对低温不敏感。此外,低温引起环式电子传递量子产量[Y(CEF)]以及与PSII实际量子产量比率的[Y(CEF)/Y(II)]显著升高,进一步表明在低温下,光破坏防御机制中环式电子传递流对棉花PSI、PSII起着重要的保护作用,是主要的光破坏防御机制。非光化学热耗散(NPQ)和调节性非光化学热耗散[Y(NPQ)]与[Y(CEF)]具有显著的正相关关系,表明低温引起棉花花铃期叶片PSII反应中心过度关闭产生过剩的激发能,造成了PSII可逆的光抑制,环式电子传递流的响应及较高的调节性能量耗散共同保护了棉花叶片PSI和PSII免受光抑制的损伤,这可能是棉花叶片PSI对低温不敏感的重要原因。 展开更多
关键词 棉花 低温 光抑制 光合作用 环式电子传递流
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模拟酸雨对4种木本植物叶绿素荧光特性的影响 被引量:6
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作者 黄烜栋 常诚 +1 位作者 俞正超 彭长连 《华南师范大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2018年第4期74-80,共7页
文中研究了不同pH(2.5、4.5)模拟酸雨对4种鼎湖山南亚热带森林优势树种:木荷(Schima superba)、黧蒴(Castanopsis fissa)、肖蒲桃(Acmena acuminatissima)、黄果厚壳桂(Cryptocarya concinna)叶片叶绿素荧光特性的影响,结果表明:4种木... 文中研究了不同pH(2.5、4.5)模拟酸雨对4种鼎湖山南亚热带森林优势树种:木荷(Schima superba)、黧蒴(Castanopsis fissa)、肖蒲桃(Acmena acuminatissima)、黄果厚壳桂(Cryptocarya concinna)叶片叶绿素荧光特性的影响,结果表明:4种木本植物离体叶片经pH 4.5模拟酸雨处理7 d后未出现可见伤害,Fv/Fm与对照组相比无显著差异.而在经pH 2.5模拟酸雨处理7 d后,叶片均出现了明显的可见伤害,其中黄果厚壳桂的可见伤害程度和PSII受损程度较其他3种植物小.经pH 2.5或pH 4.5的模拟酸雨处理后,黄果厚壳桂叶片光PSII电子传递速率(ETRII)大幅度降低,同时PSI环式电子流被激发,这可能是其提高自身抗酸能力的主动调节机制.研究结果显示,黄果厚壳桂的抗酸雨胁迫的能力高于其他3种木本植物,酸沉降可能会提高南亚热带森林群落中黄果厚壳桂的相对优势地位. 展开更多
关键词 模拟酸雨 木本植物 叶绿素荧光 PSI环式电子流
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桑树叶片光合环式电子流和抗氧化酶活性对干旱的响应 被引量:4
16
作者 孙德辉 卢超威 +2 位作者 袁士钦 车延辉 孙广玉 《东北林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期24-28,62,共6页
以生长在由草炭土和蛭石(V(草炭土)∶V(蛭石)=2∶1)均匀混合的培养基质中高50 cm左右的桑树(Morus alba L.)为供试植株,以土壤田间持水量(40±5)%的含水量为干旱处理,以土壤田间持水量(80±5)%的含水量为对照。利用多功能植物... 以生长在由草炭土和蛭石(V(草炭土)∶V(蛭石)=2∶1)均匀混合的培养基质中高50 cm左右的桑树(Morus alba L.)为供试植株,以土壤田间持水量(40±5)%的含水量为干旱处理,以土壤田间持水量(80±5)%的含水量为对照。利用多功能植物效率分析仪和脉冲调制式荧光仪联合的方法测定了不同处理的桑树叶片环式电子流,结合经典方法测定叶片在干旱胁迫下生理指标和净光合速率等指标的变化,分析干旱对桑树叶片净光合速率、光合色素质量分数、丙二醛质量摩尔浓度、相对电导率、保护酶活性、环式电子流的影响。结果表明:干旱处理的桑树叶片净光合速率显著降低,比正常浇水(对照)降低了57.4%;叶片相对电导率、丙二醛质量摩尔浓度,分别增加了56.8%、65.2%。干旱处理的桑树叶片光合色素质量分数降低,其中叶绿素a和b质量分数比对照分别降低了57.4%和53.7%,类胡萝卜素质量分数比对照降低了35.4%。干旱处理的桑树叶片超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶活性显著增强,分别比对照高56.6%、56.0%、49.7%。桑树叶片质子梯度调节蛋白(PGR5)和还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸脱氢酶复合物(NDH)复合体介导的两种环式电子流,分别比对照提高了51.1%和23.5%。说明干旱胁迫下的桑树,除了以经典的抗氧化酶活性提高抗旱性之外,光合环式电子流在提高桑树抗旱性、保护光合机构方面也非常重要。 展开更多
关键词 桑树 叶片 光合环式电子流 抗氧化酶 干旱
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墨兰对氮营养和波动光强复合胁迫的光合调控响应 被引量:1
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作者 李志雄 黄伟 张石宝 《广西植物》 CAS CSCD 北大核心 2022年第12期2147-2156,共10页
墨兰(Cymbidium sinense)是我国的传统名花,具有悠久的栽培历史,该物种为林下荫生植物,生境破坏和森林冠层结构的改变都会导致其遭受氮素和光照波动的双重影响。为了探究墨兰的光合作用响应这种复合胁迫的机制,该文研究了不同氮浓度处... 墨兰(Cymbidium sinense)是我国的传统名花,具有悠久的栽培历史,该物种为林下荫生植物,生境破坏和森林冠层结构的改变都会导致其遭受氮素和光照波动的双重影响。为了探究墨兰的光合作用响应这种复合胁迫的机制,该文研究了不同氮浓度处理下墨兰叶片的氮含量、叶绿素含量、光系统I(PS I)和光系统Ⅱ(PSⅡ)对波动光强的影响。结果表明:(1)0 mmol·L^(-1)氮处理下,墨兰叶片的氮含量、叶绿素含量、PSⅡ最大量子效率(Fv/Fm)和PS I最大可氧化的P700信号(Pm)降低,而非光化学猝灭和PSⅡ非调节性能量耗散被大量激发。(2)1.25、5、10 mmol·L^(-1)氮处理下,光强突然增加使墨兰叶片的PS I反应中心表现为先过度还原,随后过度还原态被逐渐解除;环式电子传递的激发表现为先增加后逐渐下降,说明环式电子传递的动态调节和PS I的氧化还原态密切相关。(3)波动光下,0 mmol·L^(-1)氮处理的墨兰叶片没有表现出PS I的过度还原,主要是因为其PSⅡ释放的电子很少,避免了过量电子被传递到PS I。综上认为,氮素的波动会显著影响墨兰对波动光强的光合生理响应,这为墨兰的人工栽培和保护提供了科学依据,并有助于探究林下植物光合作用响应氮素和波动光复合胁迫的机制。 展开更多
关键词 墨兰 波动光 光系统I 光系统Ⅱ 环式电子传递
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棉花花青素能量耗散过程维持光合机构稳定性分析
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作者 李霞飞 李自良 +4 位作者 贾梦梦 陈云瑞 向导 张旺锋 张亚黎 《新疆农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期794-801,共8页
【目的】研究棉花花青素能量耗散过程维持光合机构稳定性。【方法】选取花青素含量差异较大的棉花为材料,测定花青素含量、光合色素含量、气体交换参数、叶绿素荧光参数、NDH介导的环式电子流活性、ATP合成酶活性、玉米黄质的合成速率... 【目的】研究棉花花青素能量耗散过程维持光合机构稳定性。【方法】选取花青素含量差异较大的棉花为材料,测定花青素含量、光合色素含量、气体交换参数、叶绿素荧光参数、NDH介导的环式电子流活性、ATP合成酶活性、玉米黄质的合成速率等。【结果】随花青素含量升高,吸光能力逐渐增强,而净光合速率逐渐减弱,将面临较多的过剩激发能;NDH介导的环式电子流活性均逐渐增强,并且环式电子调控的ATP合成也逐渐增强;相对于无花青素的棉花,花青素存在的条件下,叶黄素循环的热耗散明显较弱,并且随花青素含量的增多,叶黄素循环的过程逐渐减弱,可能花青素的耗散能力逐渐增强。【结论】花青素能够作为一种光保护机制起到耗散过剩光能有效保护PSI和PSII。 展开更多
关键词 花青素 环式电子传递 叶黄素循环的热耗散 光合性能
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植物光合作用循环电子传递的研究进展 被引量:43
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作者 薛娴 许会敏 +3 位作者 吴鸿洋 沈应柏 肖建伟 万迎朗 《植物生理学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期145-158,共14页
在植物光合作用的光反应中,由叶绿素等色素分子收集的光能通过光系统I(PSI)和光系统II(PSII)驱动了光合电子传递进程。当电子最终被传递到高能化合物NADPH和ATP中,完成光能到化学能的转换并为固碳反应提供能量的过程,被称为线形电子流(L... 在植物光合作用的光反应中,由叶绿素等色素分子收集的光能通过光系统I(PSI)和光系统II(PSII)驱动了光合电子传递进程。当电子最终被传递到高能化合物NADPH和ATP中,完成光能到化学能的转换并为固碳反应提供能量的过程,被称为线形电子流(LEF)。而电子仅绕着PSI传递,通过形成跨膜质子梯度而驱动ATP酶合成ATP的过程,被称为循环电子流(CEF)。近年来,CEF的催化机制、生理作用和调控机制等吸引了研究者们的关注,特别是反向遗传学的发展,为更深入理解循环电子传递带来契机。本文综述了CEF的研究历史和最新进展,并从植物逆境适应以及植物进化等角度进一步分析了CEF的形成与生理意义,为今后的相关研究提供参考。 展开更多
关键词 循环电子流 线形电子流 光合作用 光合磷酸化
原文传递
PGR5/PGRL1介导的环式电子传递研究进展 被引量:4
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作者 刘玉凤 鹿嘉智 +5 位作者 孟思达 王珍琪 张耀丰 王峰 齐明芳 李天来 《植物生理学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期433-443,共11页
环式电子传递(CEF)是光合作用光反应中仅次于线性电子传递(LEF)的另一条重要的电子传递途径。CEF包括NAD(P)H脱氢酶复合体(NDH)和PGR5 (Proton Gradient Regulation 5)/PGRL1 (Proton Gradient Regulation Like 1)两条途径,其中PGR5/PG... 环式电子传递(CEF)是光合作用光反应中仅次于线性电子传递(LEF)的另一条重要的电子传递途径。CEF包括NAD(P)H脱氢酶复合体(NDH)和PGR5 (Proton Gradient Regulation 5)/PGRL1 (Proton Gradient Regulation Like 1)两条途径,其中PGR5/PGRL1被认为是高等植物CEF中的主要途径。本文综述了PGR5/PGRL1介导的CEF的主要作用机理,以及在逆境胁迫下该途径通过保护光系统Ⅱ和光系统Ⅰ、维持ATP/NADPH比例、调节LEF和CEF的转换来缓解光抑制中的生理作用,以期为今后的相关研究提供参考。 展开更多
关键词 光合作用 环式电子传递 PGR5 PGRL1 光抑制
原文传递
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