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两种生态型黄瓜幼苗光系统i抗氧化酶对弱光的响应

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华北农学报 2011年第4期26卷 86-90页

作者：米国全刘丽英金宝燕张振贤任华中河南省农业科学院园艺所河南郑州450002 中国农业大学农学与生物技术学院北京100193 北京市海淀区西北旺镇农业综合服务中心北京100094

以2种生态型黄瓜品种为材料,在人工气候室内,研究了弱光对光系统i(PSi)水-水循环电子传递过程中一系列酶活性的影响,以期了解黄瓜苗期弱光响应的生理机制。结果表明,在弱光胁迫的早期,超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化氢酶(APX)和... 详细信息

以2种生态型黄瓜品种为材料,在人工气候室内,研究了弱光对光系统i(PSi)水-水循环电子传递过程中一系列酶活性的影响,以期了解黄瓜苗期弱光响应的生理机制。结果表明,在弱光胁迫的早期,超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化氢酶(APX)和脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)活性比对照有所增加,但随着黄瓜幼苗对弱光的不断适应,3种酶活性逐渐降低。此时,耐弱光型品种(S1)叶片中的SOD、APX和DHAR活性增幅要明显高于S404,而单脱氢抗坏血酸还原酶(MDHAR)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性在两供试材料中与对照相比均有所减弱。弱光下,S1叶片中MDHAR活性高于S404,而GR活性却低于S404。因此,耐弱光型黄瓜品种具有较高地清除活性氧和自由基的能力,可能通过调节NADPH在PS i水-水循环电子传递链中的分配来更好地适应弱光逆境。

关键词：黄瓜弱光光系统i 抗氧化酶

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甘油和蔗糖对光系统i结构与功能的影响

甘油和蔗糖对光系统I结构与功能的影响

作者：任晓华中国科学院研究生院（植物研究所）

学位级别：硕士

在光系统i(PSi)内部结合有大量的水分子,而这些水分子的生理功能还不清楚。在本工作中,我们通过外加具有渗透活性和吸水强的多羟基化合物甘油和蔗糖来改变PSi环境中水的含量,研究水的改变对PSi结构与功能的影响。主要结果如下: 1.甘油... 详细信息

在光系统i(PSi)内部结合有大量的水分子,而这些水分子的生理功能还不清楚。在本工作中,我们通过外加具有渗透活性和吸水强的多羟基化合物甘油和蔗糖来改变PSi环境中水的含量,研究水的改变对PSi结构与功能的影响。主要结果如下: 1.甘油和蔗糖对PSi的电子传递产生影响,影响程度和大小与它们的浓度有关。一般地,低浓度的甘油和蔗糖可促进PSi的电子传递,而在高浓度时,这种促进作用有所减弱。但过高浓度的甘油(>60%, v/v)会抑制PSi的电子传递活性。 2.与对PSi电子传递的影响趋势相类似,在低浓度的甘油和蔗糖存在下,PSi的光化学反应活性(PSi反应中心色素P700的光氧化还原能力)大为增加,而较高浓度的甘油和蔗糖对P700的氧化还原能力有所抑制。 3.甘油和蔗糖也会改变PSi中的主体色素(bulk chlorophyll)和长波色素或红色素(red chlorophyll)之间的能量分布。它们的作用导致激发能分配失衡,使更多的激发能分配到红色素。 4.甘油和蔗糖的作用还会影响PSi的蛋白质构象。甘油使PSi蛋白质内部的色氨酸残基(Trpapolar)处于更加疏水的微环境,而蔗糖却使极性环境中的色氨酸残基(Trppolar)周围微环境的极性继续增大。它们均会使色氨酸残基邻近的具有淬灭活性的蛋白质的位置和/或方向有所变化。同时,甘油和蔗糖的作用也会导致PSi的疏水性增加。

关键词：甘油蔗糖光系统i 电子传递活性光氧化还原能力蛋白质构象微极性

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依赖于pH的光系统i的光合特性

依赖于pH的光系统I的光合特性

作者：杨霞安徽农业大学

学位级别：硕士

从菠菜叶绿体中分离纯化了光系统 i(PSi)颗粒,并研究了 PSi 颗粒和脂质环境中的 PSi 颗粒(重组在磷脂 PG 脂质体中)在不同酸碱度条件下的一些光合特性。所得主要结果如下: 1、测定了 PSi 颗粒在不同 pH 条件下的室温吸收光谱,发现强酸(p... 详细信息

从菠菜叶绿体中分离纯化了光系统 i(PSi)颗粒,并研究了 PSi 颗粒和脂质环境中的 PSi 颗粒(重组在磷脂 PG 脂质体中)在不同酸碱度条件下的一些光合特性。所得主要结果如下: 1、测定了 PSi 颗粒在不同 pH 条件下的室温吸收光谱,发现强酸(pH1-2)处理使 PSi 颗粒在蓝区的最大吸收峰出现明显的蓝移现象,而红区的最大吸收峰出现小的红移现象;在强碱性(pH13-14)条件下,PSi 颗粒在蓝区和红区的吸收峰均出现明显的蓝移现象。说明在强酸和强碱性条件下,Chl 分子所处的微环境均发生了改变。除此之外,强酸和强碱主要造成吸收波长较长的 683nm 状态 Chl a 分子的破坏;另外,在强碱性条件下,473nm 状态的 Chl b 分子的吸收消失,同时伴随着 647nm状态的 Chl b 分子吸收峰的出现。而在 pH3-12 的范围内,PSi 颗粒的吸收光谱无明显变化。 2、测定了 PSi 颗粒在不同 pH 条件下的低温(77K)荧光发射光谱,发现强酸和强碱处理均使 PSi 颗粒的低温荧光产量呈现下降的趋势,F720-740/F680 的比值也随之下降,而且 PSi 颗粒的特征长波长荧光峰位出现蓝移现象,说明强酸和强碱主要影响了能量向长波长 Chl a 分子的传递过程。另外,pH14 时于 680nm 左右出现了一个新的荧光发射峰,说明强碱处理使部分 LHCi-680 组分从 PSi-CC 上解离下来,从而抑制了能量由 LHCi-680 向 LHCi-730 的传递,以及向 P700 反应中心的传递。在磷脂 PG 环境中,PSi 颗粒的低温荧光发射峰发生了更为明显的蓝移,强碱性条件下 680nm 处的荧光峰更加明显,而且强酸处理也使 PSi 颗粒出现了 680nm新的荧光峰,说明在脂质环境中,PSi 中的 LHCi-680 组分更容易受到 H+和 OH-的影响。 3、测定了不同 pH 条件下 PSi 颗粒的相对耗氧速率,发现 pH9 时 PSi 颗粒有最大的电子传递活性,低于或高于这个 pH 值均使 PSi 的活性下降,说明 PSi 颗粒的光化学活性对 pH 有一定的依赖性;而在 PG 存在的条件下,PSi 颗粒的最大耗氧活性出现在 pH10 处。同时发现,在 PG 环境中,各种 pH 条件下 PSi 颗粒的电子传递活性均有所提高。 4、测定了 PSi 颗粒在 830nm 处吸收值的变化情况,以探讨 PSi 颗粒在不同 pH条件下氧化还原状态的改变。结果显示,相比于对照,弱碱性条件(pH8-12)下 PSi反应中心 P700 的氧化还原电势增加,而在酸性(pH1-6)和强碱性(pH13-14)条件下,P700 反应中心的氧化还原能力下降。这说明 P700 反应中心对弱碱性条件有一定的耐受能力,而对酸处理却非常敏感,少量的 H+即使 P700 的氧化还原能力受

关键词：光系统i 能量吸收能量传递光化学活性蛋白质二级结构

植物所植物光系统i膜蛋白超分子复合物结构研究获重要进展

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中国科学院院刊 2015年第4期30卷 547-548页

中科院植物所沈建仁和匡廷云研究组长期致力于光合膜蛋白结构和功能的研究，经过多年的积累解析出了高等植物PSi-LHCi光合膜蛋白超分子复合物2．8A的晶体结构。这一研究成果首次全面地解析了高等植物PSi-LHCi光合膜蛋白超分子复合物的... 详细信息

中科院植物所沈建仁和匡廷云研究组长期致力于光合膜蛋白结构和功能的研究，经过多年的积累解析出了高等植物PSi-LHCi光合膜蛋白超分子复合物2．8A的晶体结构。这一研究成果首次全面地解析了高等植物PSi-LHCi光合膜蛋白超分子复合物的精细结构。

关键词：超分子复合物光合膜蛋白高等植物蛋白结构光系统i 晶体结构精细结构研究成果

光系统i捕光天线及反应中心、细胞色素b6f复合物的结构与功能研究2011年度报告

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科技资讯 2016年第20期14卷 176-176页

作者：匡廷云中国科学院植物研究所

该研究旨在揭示光合膜色素蛋白复合体——光系统i捕光天线及核心复合体、细胞色素b6f复合物的结构与功能。通过多种光谱学技术研究光能的吸收传递和转化的量子机理,并通过获得膜蛋白晶体,在近原子或原子水平分辨率解析膜蛋白的空间结构... 详细信息

该研究旨在揭示光合膜色素蛋白复合体——光系统i捕光天线及核心复合体、细胞色素b6f复合物的结构与功能。通过多种光谱学技术研究光能的吸收传递和转化的量子机理,并通过获得膜蛋白晶体,在近原子或原子水平分辨率解析膜蛋白的空间结构,揭示光合作用的物质基础,更深刻地理解光合作用机理。该报告还将研究参与光合膜组装、光能转换和利用及功能调控有关的重要基因以及相应的蛋白的结构与功能,揭示光合作用中光抑制和光氧化调控的分子机理,为提高光能利用效率提供理论依据。

关键词：光系统i 捕光天线i 光系统i核心复合体细胞色素b6f复合物光合膜蛋白

光系统i捕光天线及反应中心、细胞色素b6f复合物的结构与功能研究立项报告

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科技资讯 2016年第20期14卷 174-174页

作者：秦晓春中国科学院植物研究所

该课题旨在揭示光合膜色素蛋白复合体棗光系统i捕光天线及核心复合体、细胞色素b6f复合物的结构与功能。通过多种光谱学技术研究光能的吸收传递和转化的量子机理,并通过获得膜蛋白晶体,在近原子或原子水平分辨率解析膜蛋白的空间结构,... 详细信息

该课题旨在揭示光合膜色素蛋白复合体棗光系统i捕光天线及核心复合体、细胞色素b6f复合物的结构与功能。通过多种光谱学技术研究光能的吸收传递和转化的量子机理,并通过获得膜蛋白晶体,在近原子或原子水平分辨率解析膜蛋白的空间结构,揭示光合作用的物质基础,更深刻地理解光合作用机理。该课题还将研究参与光合膜组装、光能转换和利用与功能调控有关的重要基因以及相应的蛋白的结构与功能,揭示光合作用中光抑制和光氧化调控的分子机理,为提高光能利用效率提供理论依据。

关键词：光系统i 捕光天线i 光系统i核心复合体细胞色素b6f复合物光合膜蛋白

绿色植物光系统Ⅰ及其光合作用调控的结构基础

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生物化学与生物物理进展 2024年第10期51卷 2298-2310页

作者：苏小东李梅中国科学院生物物理研究所生物大分子重点实验室北京100101 中国科学院大学生命科学学院北京100049

光系统Ⅰ被认为是自然界中最高效的纳米光化学机器,其复杂的结构和精细的调控机制确保了光合作用的高效进行。绿色植物光系统Ⅰ由核心复合物和多样的外周捕光天线构成,并参与包括状态转换、环式电子传递等多种光合作用调节过程。本文主... 详细信息

光系统Ⅰ被认为是自然界中最高效的纳米光化学机器,其复杂的结构和精细的调控机制确保了光合作用的高效进行。绿色植物光系统Ⅰ由核心复合物和多样的外周捕光天线构成,并参与包括状态转换、环式电子传递等多种光合作用调节过程。本文主要以笔者所在实验室在绿色植物光系统Ⅰ及其参与光合作用调控的结构生物学方面取得的进展进行综述,使人们对这一领域有更深入的理解。

关键词：光系统i 蛋白质结构光合作用调控状态转换环式电子传递

钝顶螺旋藻(Spirulina platensis)光系统Ⅰ的分离表征及稳定性

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生物加工过程 2010年第1期8卷 61-65页

作者：杨峰葛保胜刘双于道永中国石油大学(华东)生物工程与技术中心青岛266555

采用蔗糖密度梯度离心法对钝顶螺旋藻光合膜蛋白(PSi)进行分离纯化,并对其光谱学性质、热稳定性及光合放氧活性进行分析表征。结果发现,采用蔗糖密度精度离心法,可以成功分离出4条色素蛋白质复合体条带,其中最下层条带为完整的PSi三聚体... 详细信息

采用蔗糖密度梯度离心法对钝顶螺旋藻光合膜蛋白(PSi)进行分离纯化,并对其光谱学性质、热稳定性及光合放氧活性进行分析表征。结果发现,采用蔗糖密度精度离心法,可以成功分离出4条色素蛋白质复合体条带,其中最下层条带为完整的PSi三聚体,其每毫克叶绿素a光合放氧活性达到420μmol/h。当温度达到50℃左右时,分离得到的PSi在溶液开始变性失活。

关键词：光系统i 钝顶螺旋藻稳定性

甘蔗捕光叶绿素a/b结合蛋白基因ScLhca3的克隆及表达

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作物学报 2016年第9期42卷 1332-1341页

作者：翟玉山邓宇晴董萌徐倩程光远彭磊林彦铨徐景升福建农林大学/农业部福建甘蔗生物学与遗传改良重点实验室福建福州350002

捕光叶绿素a/b结合蛋白是植物光系统i(photosystem i,PSi)中与色素分子结合的膜蛋白,由Lhca基因家族编码,主要参与光合作用中光能的捕获与传递。本研究对甘蔗叶片cDNA文库测序,获得甘蔗PSi中Lhca3基因的cDNA序列,命名为ScLhca3(Gen Ban... 详细信息

捕光叶绿素a/b结合蛋白是植物光系统i(photosystem i,PSi)中与色素分子结合的膜蛋白,由Lhca基因家族编码,主要参与光合作用中光能的捕获与传递。本研究对甘蔗叶片cDNA文库测序,获得甘蔗PSi中Lhca3基因的cDNA序列,命名为ScLhca3(Gen Bank登录号为KU215669)。生物信息学分析表明,ScLhca3的开放读码框(opening reading frame,ORF)长度为804 bp,编码267个氨基酸,分子量为28.91 k D,等电点为8.96;ScLhca3被定位于叶绿体,无信号肽,存在3个明显的跨膜区域,含有典型的捕光叶绿素a/b结合蛋白功能域(chlorophyll a/b binding domain),为亲水性非分泌蛋白。多序列比对和进化分析表明,ScLhca3在不同物种间具有较强的保守性,具有种属特性。构建原核表达载体p GEX-6P-1-ScLhca3,通过iPTG诱导表明,ScLhca3蛋白与预测大小一致。亚细胞定位试验显示,ScLhca3与报告基因GFP的融合蛋白定位于叶绿体中。实时定量PCR分析表明,ScLhca3在成熟叶片中的相对表达量最高,根中几乎不表达,具有明显的组织特异性;在Cd Cl2、ABA和H2O2外源胁迫下,ScLhca3均上调表达;在黑暗、Na Cl和PEG胁迫下则下调表达。

关键词：甘蔗光系统i 捕光叶绿素a/b结合蛋白实时定量PCR