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高温胁迫下外源钙对菊花叶片光合机构与活性氧清除酶系统的影响

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应用生态学报 2008年第9期19卷 1983-1988页

作者：孙宪芝郭先锋郑成淑王文莉梁芳山东农业大学园艺科学与工程学院作物生物学国家重点实验室山东泰安271018 山东农业大学林学院山东泰安271018

以切花菊品种‘神马’为材料,研究了高温胁迫下外源Ca2+对菊花光合系统及活性氧清除酶系统的影响,探讨了Ca2+可能的作用机制.结果表明:高温胁迫下外源Ca2+抑制了净光合速率(Pn)与实际量子效率(ΦPSⅡ)的大幅度降低,24h后,二者分别比对... 详细信息

以切花菊品种‘神马’为材料,研究了高温胁迫下外源Ca2+对菊花光合系统及活性氧清除酶系统的影响,探讨了Ca2+可能的作用机制.结果表明:高温胁迫下外源Ca2+抑制了净光合速率(Pn)与实际量子效率(ΦPSⅡ)的大幅度降低,24h后,二者分别比对照高出31.11%与21.88%,而初始荧光(Fo)比对照降低了13.19%;Ca2+明显激活了高温胁迫下叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)的活性,活性氧得到及时清除,24h后,膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)的积累量与相对电导率(REC)分别比对照降低29.20%与35.81%,缓解了短期高温胁迫对菊花光合系统的破坏.

关键词：菊花高温胁迫 Ca2+ 光合机构抗氧化酶

氯化胆碱对低温弱光下黄瓜幼苗叶片细胞膜和光合机构的保护作用

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植物生理与分子生物学学报 2006年第1期32卷 87-93页

作者：盛瑞艳李鹏民薛国希赵新西高辉远山东农业大学植物科学系

1.07mmol/L氯化胆碱处理降低了低温弱光(6℃,PFD100μmolm-2s-1)下黄瓜幼苗叶片膜脂组分中主要是磷脂酰甘油(PG)的饱和脂肪酸含量,增加了膜脂不饱和度;减缓了膜透性的下降、MDA的产生速率、叶绿素的降解及PSII最大量子效率(Fv/Fm)、捕... 详细信息

1.07mmol/L氯化胆碱处理降低了低温弱光(6℃,PFD100μmolm-2s-1)下黄瓜幼苗叶片膜脂组分中主要是磷脂酰甘油(PG)的饱和脂肪酸含量,增加了膜脂不饱和度;减缓了膜透性的下降、MDA的产生速率、叶绿素的降解及PSII最大量子效率(Fv/Fm)、捕光效率(Fv'/Fm')、光化学猝灭系数(qp)、实际光化学效率(ΦPSII)和抗氧化酶POD、APX及CAT活性的下降;提高了非光化学猝灭系数(NPQ)和脯氨酸的含量。以上结果表明氯化胆碱处理保护了低温弱光对黄瓜叶片细胞膜和光合机构的伤害。

关键词：黄瓜氯化胆碱低温弱光细胞膜光合机构

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植物光合机构的状态转换

植物生理与分子生物学学报 2006年第2期32卷 127-132页

作者：刘贤德马为民沈允钢中国科学院上海生命科学研究院植物生理生态研究所上海200032

植物光合机构的状态转换是一种通过光系统II的捕光天线色素蛋白复合体(LHCII)的可逆磷酸化调节激发能在两个光系统间的分配来适应环境中光质等短期变化的机制。一般植物光合机构的LHCII磷酸化主要受电子递体质醌和细胞色素b6f复合体氧... 详细信息

植物光合机构的状态转换是一种通过光系统II的捕光天线色素蛋白复合体(LHCII)的可逆磷酸化调节激发能在两个光系统间的分配来适应环境中光质等短期变化的机制。一般植物光合机构的LHCII磷酸化主要受电子递体质醌和细胞色素b6f复合体氧化还原状态的调节,从而影响其在两种光系统间的移动。植物光合机构的状态转换也可以通过两种光系统相互接近导致激发能满溢来平衡两个光系统的激发能分配。外界离子浓度骤变可以引起盐藻LHCII磷酸化,其调节过程与电子递体的氧化还原状态无关。绿藻的状态转换可以调节细胞内的ATP供求关系。

关键词：光合机构状态转换 LHCⅡ磷酸化满溢激发能 ATP

氧气在黑暗-水淹诱导植物叶片光合机构损伤中的作用

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植物生理学报 2014年第4期50卷 542-548页

作者：樊杏利杨天慧高辉远张子山杨程刘美君山东农业大学生命科学学院、作物生物学国家重点实验室山东泰安271018 潍坊科技学院蔬菜花卉研究所山东寿光262700

本研究排除了光照和根部信号的影响,在完全黑暗条件下对离体叶片进行水淹处理,并在处理过程中分别通入空气或者氮气来控制水淹过程中水中的含氧量。通过分析叶片叶绿素含量、活性氧含量以及叶片光化学活性的变化,探讨叶片水淹时水中缺... 详细信息

本研究排除了光照和根部信号的影响,在完全黑暗条件下对离体叶片进行水淹处理,并在处理过程中分别通入空气或者氮气来控制水淹过程中水中的含氧量。通过分析叶片叶绿素含量、活性氧含量以及叶片光化学活性的变化,探讨叶片水淹时水中缺氧因素对叶片光合机构的直接影响及作用机制。结果表明,与放置在湿润空气中的对照叶片相比,黑暗-水淹处理叶片的最大光化学效率(F_v/F_m)、捕获的激子将电子传递到Q_A以后的其他电子受体的概率(Ψ_o)均发生显著下降。然而,黑暗-水淹处理36 h后,叶片的叶绿素含量并未下降,叶片中H_2O_2含量也未大量增加。另外,黑暗-水淹导致的叶片光化学活性的下降随着水中含氧量下降的加剧而加剧,补充氧气可以缓解甚至消除这一伤害。这表明黑暗-水淹处理过程中叶片光合机构的伤害与叶片衰老或活性氧的积累无关,而是由于水中缺氧因素对光合机构的直接伤害所致。

关键词：黑暗-水淹光合机构光化学活性缺氧

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高山植物光合机构耐受胁迫的适应机制

应用生态学报 2013年第7期24卷 2049-2055页

作者：王玉萍高会会刘悦善慕平鱼小军安黎哲张峰甘肃农业大学农学院/甘肃省干旱生境作物学重点实验室/甘肃省作物遗传改良与种质创新重点实验室兰州730070 兰州大学生命科学学院兰州730000 甘肃农业大学生命科学技术学院兰州730070

植物的光合作用是易受环境影响的重要生理过程之一.高山植物作为生长在特定极端环境(低温/强辐射)下的植物群体,其光合器官在形态结构和生理功能上形成了抵御强辐射和低温胁迫的特殊适应机制.但由于较高的生境异质性,高山植物的光保护... 详细信息

植物的光合作用是易受环境影响的重要生理过程之一.高山植物作为生长在特定极端环境(低温/强辐射)下的植物群体,其光合器官在形态结构和生理功能上形成了抵御强辐射和低温胁迫的特殊适应机制.但由于较高的生境异质性,高山植物的光保护适应机制存在较大的差异.光保护适应机制与光合作用密切关联,影响植物的碳同化能力和生物量的形成能力.本文对近年来国内外有关高山植物光合器官叶绿体的形态、超微解剖结构及光合机构光保护适应机理的研究进展进行了综述,并提出了今后高山植物光合作用生理适应性研究的方向.

关键词：高山植物光合机构光保护适应机制

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高温对冬小麦旗叶光合机构的伤害机制

中国生态农业学报（中英文） 2022年第3期30卷 399-408页

作者：杨程李向东杜思梦张德奇时艳华王汉芳邵运辉方保停程红建位芳河南省农业科学院小麦研究所/小麦国家工程实验室/农业部黄淮中部小麦生物学与遗传育种重点实验室/农业部中原地区作物栽培科学观测实验站/河南省小麦生物学重点实验室郑州450002 郑州大学农学院郑州450052

高温胁迫下小麦光合能力下降是影响小麦灌浆和导致产量下降的主要因素。探明高温对小麦旗叶光合机构的伤害机制有助于小麦高温抗性资源的合理利用。本研究选取35个河南省不同年代的主栽小麦品种,在离体条件下采用快速叶绿素荧光、820 n... 详细信息

高温胁迫下小麦光合能力下降是影响小麦灌浆和导致产量下降的主要因素。探明高温对小麦旗叶光合机构的伤害机制有助于小麦高温抗性资源的合理利用。本研究选取35个河南省不同年代的主栽小麦品种,在离体条件下采用快速叶绿素荧光、820 nm光反射、延迟荧光同步测定的方法,对不同温度(22℃,30℃,38℃)处理下所有小麦品种光合电子传递活性相关参数进行了测定和分析。首先根据最大光化学效率(F_(V)/F_(M))对高温的敏感程度将35个小麦品种分为高温不敏感(G1)和高温敏感(G2)两种类型,然后对所测参数分别平均,结果显示高温胁迫下两种类型小麦品种光系统Ⅱ(PSⅡ)的光能捕获效率、吸收的光能推动电子传递到初级醌受体(Q_(A))下游和光系统Ⅰ(PSⅠ)末端的效率、质体醌(PQ)库的再还原能力高温下均显著下降,但G2小麦品种下降幅度更大;两种类型小麦品种PSⅠ活性均不受影响,但G2小麦品种PSⅠ供体侧电子传递活性下降幅度大于G1小麦品种。通过3种研究方法的相互补充和印证,最终表明PSⅡ反应中心活性、PSⅡ光能的捕获和Q_(A)向下游传递电子的能力的差异是导致两种类型小麦品种光合电子传递活性差异的主要原因,PSⅡ供体侧和PSⅠ活性对小麦光系统Ⅱ高温抗性没有直接影响。该研究对未来冬小麦抗高温品种选育和栽培管理技术的创新提供了参考。

关键词：高温光合机构快速叶绿素荧光延迟荧光 820 nm光反射冬小麦耐高温类型

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低温对水稻类囊体膜蛋白磷酸化及光合机构光能分配的影响

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生物物理学报 2006年第3期22卷 197-202页

作者：郭军伟魏慧敏吴守锋杜林方四川大学生命科学学院生物资源与生态环境教育部重点实验室成都610064

研究了低温胁迫对水稻类囊体膜蛋白磷酸化和光能分配的影响。类囊体膜蛋白组分的SDS-PAGE和免疫印迹分析结果显示,低温弱光条件下光系统Ⅱ(PSⅡ)功能蛋白的稳态水平均有所降低。低温(77K)荧光分析表明,低温处理后类囊体膜光能吸收明显下... 详细信息

研究了低温胁迫对水稻类囊体膜蛋白磷酸化和光能分配的影响。类囊体膜蛋白组分的SDS-PAGE和免疫印迹分析结果显示,低温弱光条件下光系统Ⅱ(PSⅡ)功能蛋白的稳态水平均有所降低。低温(77K)荧光分析表明,低温处理后类囊体膜光能吸收明显下降,而且FPSⅡ/FPSⅠ的比值均较对照组下降,表明低温弱光条件下有更多的激发能被分配到PSⅠ。低温处理同时还改变了类囊体膜蛋白磷酸化水平,捕光天线LHCⅡ蛋白中lhcb1的磷酸化水平明显降低,lhcb2的磷酸化水平增加,进一步证实lhcb2向PSⅠ移动,改变光能分配。PSⅡ反应中心D1、D2蛋白和核心天线CP43的磷酸化水平增高,有利于PSⅡ二聚体的稳定。

关键词：低温胁迫光系统Ⅱ 蛋白磷酸化光合机构低温荧光

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紫细菌光合机构及光合作用基因的表达调控

微生物学通报 2008年第5期35卷 830-835页

作者：赵志平胡宗利梁岩陈国平重庆大学生物工程学院重庆400030

紫细菌是研究细菌光合作用的重要生物。介绍了紫细菌光合机构捕光色素蛋白复合体Ⅰ(light-harvesting I)、捕光色素蛋白复合体Ⅱ(light-harvesting II)和光化学反应中心(reaction center)的结构,并探讨了其光合作用基因的转录调控机制,... 详细信息

紫细菌是研究细菌光合作用的重要生物。介绍了紫细菌光合机构捕光色素蛋白复合体Ⅰ(light-harvesting I)、捕光色素蛋白复合体Ⅱ(light-harvesting II)和光化学反应中心(reaction center)的结构,并探讨了其光合作用基因的转录调控机制,重点阐述了PpsR/AppA系统对紫细菌光合作用基因的转录调控。

关键词：紫细菌光合机构光合作用基因 PpsR/AppA 转录

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干旱脱水对狗牙根叶片光合机构的影响

草地学报 2018年第2期26卷 441-446页

作者：刘美君隋晓青安沙舟新疆农业大学草业与环境科学学院新疆草地资源与生态实验室新疆乌鲁木齐8320052

狗牙根(Cynodon dactylon L.)作为应用广泛的草坪草时常会遭遇极度干旱胁迫从而造成叶片脱水。本文采用快速叶绿素荧光以及820nm光吸收技术,研究了脱水胁迫对狗牙根叶片光合机构包括光系统2(PSⅡ)和光系统1(PSⅠ)光化学活性的影响。研... 详细信息

狗牙根(Cynodon dactylon L.)作为应用广泛的草坪草时常会遭遇极度干旱胁迫从而造成叶片脱水。本文采用快速叶绿素荧光以及820nm光吸收技术,研究了脱水胁迫对狗牙根叶片光合机构包括光系统2(PSⅡ)和光系统1(PSⅠ)光化学活性的影响。研究结果表明脱水导致狗牙根叶片叶绿素降解,严重伤害狗牙根叶片光合活性。随着脱水程度的加重,PSI和PSⅡ活性的受损程度增加,其中,PSⅠ活性(ΔI/Io)的下降在时间上先于PSⅡ活性(Fv/Fm和Ψo)的下降,且PSⅠ活性下降程度大于PSⅡ活性下降程度。这说明PSⅠ活性较PSⅡ活性对脱水更敏感。以光能吸收为基础的光合性能指数(PIABS)准确灵敏地反映了狗牙根叶片光合电子传递链对脱水的响应,可作为狗牙根耐旱品种培育及鉴定的一种快速有效的检测指标。

关键词：狗牙根脱水光合机构快速叶绿素荧光