呼吸链影响光化学反应过程中细胞外ATP调控作用的研究

作     者：冯汉青 王建荷 张悦婧 李颖 庞海龙 FENG Han-qing;WANG Jian-he;ZHANG Yue-jing;LI Ying;PANG Hai-long

作者机构：西北师范大学生命科学学院甘肃兰州730070 

出 版 物：《西北师范大学学报（自然科学版）》 (Journal of Northwest Normal University(Natural Science))

年 卷 期：2022年第58卷第1期

页      面：77-83页

学科分类：0710[理学-生物学] 07[理学] 071009[理学-细胞生物学] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(31870246,31560070) 甘肃省高等学校科研项目(2015A-007) 甘肃省重点研发计划资助项目(18YF1NA051) 甘肃省高校基本科研业务费资助项目 西北师范大学青年创新团队项目 

主　　题：拟南芥 DORN1 细胞外ATP 交替氧化酶途径 光系统Ⅱ 

摘      要：细胞外ATP(eATP)是调节植物多种生理生化反应的信号分子.文中以野生型(WT)和eATP受体缺失突变(dorn-1)拟南芥(Arabidopsis thaliana)为实验材料,分析了呼吸链抑制剂水杨基氧肟酸(SHAM)影响植物光化学反应过程中eATP的调控作用.结果表明,SHAM能够显著降低交替呼吸途径的容量.在WT叶片中,SHAM处理能够引起光系统Ⅱ(PSⅡ)实际光化学效率(Y(Ⅱ))、相对电子传递速率(R_(ET))、光化学猝灭(q_(p))和PSⅡ处非调节性能量耗散的量子产量(Y(NO))的显著降低,同时使得非光化学猝灭(Q_(NP))和PSⅡ处调节性能量耗散的量子产量(Y(NPQ))显著上升;而在dorn-1叶片中,SHAM对Y(Ⅱ),R_(ET),qp,Q_(NP),Y(NPQ)和Y(NO)均无显著性影响.进一步研究发现,对WT叶片添加外源ATP可显著缓解SHAM所导致的Y(Ⅱ),R_(ET)和q_(p)的下降及Y(NPQ)的上升,而对DORN1叶片添加外源ATP则无类似效应.以上结果表明,eATP可通过受体蛋白DORN1对呼吸链抑制引起的光化学活性的下降进行调控.