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类囊体膜脂对光系统I（PSI）结构性质的影响

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类囊体膜脂对光系统I（PSI）结构性质的影响

作者：黄雅琪中国石油大学(华东)

学位级别：硕士

本论文采用蔗糖密度梯度离心法分别从菠菜和钝顶螺旋藻中提取到膜蛋白光系统I(PSI),并利用低温荧光光谱、聚丙烯酰胺凝胶电泳和液相氧电极等方法对其结构完整性、纯度和耗氧活性进行了分析。结果表明,分离获得的PSI样品结构完整,纯度均... 详细信息

本论文采用蔗糖密度梯度离心法分别从菠菜和钝顶螺旋藻中提取到膜蛋白光系统I(PSI),并利用低温荧光光谱、聚丙烯酰胺凝胶电泳和液相氧电极等方法对其结构完整性、纯度和耗氧活性进行了分析。结果表明,分离获得的PSI样品结构完整,纯度均超过98%,耗氧活性分别为0.492μmol O/(mg Chl·min)和0.92μmol O/(mg Chl·min),与文献报道的最高活性数值相接近。在此基础上,利用紫外可见吸收光谱、低温荧光光谱、液相氧电极和圆二色光谱仪系统考察了四种类囊体膜脂(单半乳糖甘油二酯(MGDG)、双半乳糖甘油二酯(DGDG)、硫代异鼠李糖甘油二酯(SQDG)和磷脂酰甘油(PG))对菠菜和钝顶螺旋藻来源PSI样品结构性质的影响规律。所考察的PSI的结构性质包括:空间二级结构中α-螺旋结构的含量、热稳定、耗氧活性和溶液中的水合半径。研究结果表明,类囊体膜脂的加入对PSI的结构性质产生了一定程度的影响,且相同种类膜脂的加入,对菠菜和钝顶螺旋藻来源PSI结构性质的影响规律也不相同。此外,膜脂的加入使得菠菜来源PSI样品中Chl a、Chl b以及一些亚基间的相互作用发生了改变。

关键词：光系统I(PSI) 类囊体膜脂性质表征

天线蛋白和类囊体膜脂对光合系统紫黄质循环的调节作用研究进展

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西北植物学报 2013年第1期33卷 197-209页

作者：朱素琴夏树林许献卢颖季本华梁建生南通大学生命科学学院江苏南通226007 南方科技大学广东深圳518055

紫黄质循环是紫黄质(V)经过中间物单环氧玉米黄质(A)形成玉米黄质(Z)的可逆转换,是光合系统聚光复合体在低光下的聚光状态与高光下的能量耗散状态之间的转换开关。叶黄素中的玉米黄质可钝化(去激发)激发三线态叶绿素(3 Chl*)和激发单线... 详细信息

紫黄质循环是紫黄质(V)经过中间物单环氧玉米黄质(A)形成玉米黄质(Z)的可逆转换,是光合系统聚光复合体在低光下的聚光状态与高光下的能量耗散状态之间的转换开关。叶黄素中的玉米黄质可钝化(去激发)激发三线态叶绿素(3 Chl*)和激发单线态氧(1 O2*),紫黄质循环可直接或间接地通过非光化学淬灭(NPQ)耗散PSⅡ天线蛋白中的过量光能。天线蛋白被认为是依赖玉米黄质(Z)耗散过量光能的部位,天线蛋白通过结合紫黄质循环组分(V,A和Z)来调节紫黄质循环。类囊体膜脂的性质和结构影响紫黄质循环组分(V,A和Z)间的转换,V的脱环氧化速率依赖于V在类囊体膜脂上侧向扩散的速率,紫黄质脱环氧化作用第一步(由V到A的转换)的速度常数是第二步(由A到Z的转换)速度常数的4～6倍。现有的结果表明,天线蛋白和类囊体膜脂是紫黄质循环最基本的调节器。该文对近年来国内外关于紫黄质循环的基本反应及其功能、紫黄质循环酶结构性质和辅因子以及天线蛋白和类囊体膜脂对紫黄质循环的调节作用及其机理等方面的研究进展进行了综述。

关键词：紫黄质循环天线蛋白类囊体膜脂紫黄质脱环氧化酶玉米黄质环氧化酶

低温弱光胁迫对黄瓜叶片光抑制和类囊体膜脂的影响

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低温弱光胁迫对黄瓜叶片光抑制和类囊体膜脂的影响

作者：代玉华山东农业大学

学位级别：硕士

本试验以冷敏感植物黄瓜（津研四号）幼苗叶片为材料，研究了黄瓜叶片类囊体膜脂脂肪酸与光抑制及植物抗冷性之间的关系。并辅以抗冷性较强的鲁梅克斯为材料，探讨了不同抗冷性植物在低温弱光下的生理变化。主要结果如下：1．低温弱光... 详细信息

本试验以冷敏感植物黄瓜（津研四号）幼苗叶片为材料，研究了黄瓜叶片类囊体膜脂脂肪酸与光抑制及植物抗冷性之间的关系。并辅以抗冷性较强的鲁梅克斯为材料，探讨了不同抗冷性植物在低温弱光下的生理变化。主要结果如下：1．低温弱光及其恢复期间光抑制与膜脂脂肪酸的关系低温弱光处理5天后，黄瓜叶片Fv/Fm和ФPSII明显下降，在适宜条件下恢复1天，二者基本恢复到对照水平。同时，黄瓜叶片类囊体膜中多聚不饱和脂肪酸含量与Fv/Fm相关系数达84.91％，说明多聚不饱和脂肪酸与光抑制及其恢复过程关系密切。 2．低温弱光处理对不同抗冷性植物叶绿素荧光参数和膜脂脂肪酸的影响通过比较抗冷性较强的鲁梅克斯和典型冷敏感植物黄瓜在低温弱光条件下叶绿素荧光参数和磷脂酰甘油脂肪酸的变化，探讨与植物抗冷性有关的脂肪酸种类。结果表明抗冷性较强的鲁梅克斯在低温弱光下PSII光抑制程度远不如黄瓜严重，其PG中16:1(3t)含量的下降程度也较小，说明鲁梅克斯天线复合体的结构比较稳定。而且，低温胁迫期间鲁梅克斯叶片PG饱和脂肪酸含量明显下降，有利于降低膜脂相变温度。3．低温弱光胁迫对高温预处理黄瓜类囊体膜脂和叶绿素荧光参数的影响比较黄瓜幼苗进行低温锻炼和高温预处理后的膜脂变化，结果显示低温锻炼促进了18:2向18:3的转变，而高温预处理则促进了18:1向18:2的转变。将黄瓜高温（32℃）预处理3天，然后再进行低温弱光处理。在低温弱光胁迫期间，高温预处理后黄瓜光抑制程度较对照明显减轻，膜脂总不饱和脂肪酸含量经高温预处理后降低，但在胁迫期间明显增加，有利于增大类囊体膜的流动性，说明高温预处理在一定程度上起到了锻炼的作

关键词：黄瓜类囊体膜脂不饱和脂肪酸多聚不饱和脂肪酸抗冷性光抑制低温弱光胁迫

根施甜菜碱对干旱胁迫下小麦幼苗类囊体膜组分和功能的影响

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植物生理与分子生物学学报 2005年第2期31卷 135-142页

作者：赵新西马千全杨兴洪梁超房燕王玮邹琦山东农业大学植物科学系泰安271018

干旱胁迫造成两小麦品系类囊体膜上的单半乳糖脂甘油二酯(MGDG)、双半乳糖脂甘油二酯(DGDG)、磷脂酰胆碱(PG)以及叶绿素含量显著下降,甜菜碱预处理能缓解这些组分的下降。干旱胁迫下,抗旱型小麦品系HF9703的硫代异鼠李糖甘油二酯(SQDG)... 详细信息

干旱胁迫造成两小麦品系类囊体膜上的单半乳糖脂甘油二酯(MGDG)、双半乳糖脂甘油二酯(DGDG)、磷脂酰胆碱(PG)以及叶绿素含量显著下降,甜菜碱预处理能缓解这些组分的下降。干旱胁迫下,抗旱型小麦品系HF9703的硫代异鼠李糖甘油二酯(SQDG)、反式十六碳-烯酸[16:1(3t)]含量显著上升,MGDG中亚麻酸(18:3)相对含量显著下降;而干旱敏感型品系SN215953则表现为SQDG、16:1(3t)含量显著下降,MGDG中脂肪酸变化不明显,这可能是两个小麦品系抗旱性差异的重要原因之一;甜菜碱处理能显著减小干旱处理与对照之间的差异,且对SN215953的作用较HF9703大。另外,干旱胁迫引起类囊体膜上Ca2+-ATPase活性、Hill反应活性及叶片净光合速率下降,外源甜菜碱能缓解其下降趋势。

关键词：甜菜碱小麦干旱胁迫类囊体膜脂 Ca^2+- ATPase Hill反应

高温胁迫下转甜椒正义甘油-3-磷酸酰基转移酶基因(GPAT)烟草缓解PSⅡ光抑制

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中国农业科学 2007年第11期40卷 2468-2473页

作者：颜坤陈娜曲妍妍郭峰孟庆伟赵世杰山东农业大学生命科学学院/作物生物学国家重点实验室中国科学院植物研究所

【目的】探讨类囊体膜脂组成与高温光抑制的关系。【方法】以转甜椒正义甘油-3-磷酸酰基转移酶基因(GPAT)的烟草植株为试验材料,测定了类囊体膜脂组成,高温胁迫后的光合参数和叶绿素荧光参数。【结果】转基因烟草植株类囊体膜的单半乳... 详细信息

【目的】探讨类囊体膜脂组成与高温光抑制的关系。【方法】以转甜椒正义甘油-3-磷酸酰基转移酶基因(GPAT)的烟草植株为试验材料,测定了类囊体膜脂组成,高温胁迫后的光合参数和叶绿素荧光参数。【结果】转基因烟草植株类囊体膜的单半乳糖甘油二脂(MGDG),双半乳糖甘油二脂(DGDG),硫代异鼠李糖甘油二脂(SQDG)和磷脂酰甘油(PG)的饱和程度均上升,其中MGDG饱和程度增加了16.2%,上升幅度最为显著。随胁迫温度的升高,转基因烟草植株与野生型植株Fv/Fm,ΦPSⅡ和Pn逐渐下降,但转基因植株下降幅度小于野生型,48℃时差异最为显著。【结论】转基因烟草植株类囊体膜脂脂肪酸饱和度增加,提高了PSⅡ热稳定性,缓解了PSⅡ光抑制。

关键词：甜椒甘油-3-磷酸酰基转移酶基因烟草类囊体膜脂高温胁迫 PSⅡ光抑制

单半乳糖甘油二脂对PSⅡ核心复合物和外周天线之间结构与功能关系的作用

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生物物理学报 2009年第S1期25卷 37-38页

作者：周峰刘双杨春虹中国科学院植物研究所光合作用与环境分子生物学重点实验室北京100093

光系统Ⅱ(PSⅡ)是存在于类囊体膜中的多亚基色素蛋白复合物,PSⅡ的主要功能是吸收光能,进行光诱导的电荷分离,产生电子传递并催化水的光解。

关键词：核心复合物外周天线甘油二脂半乳糖光系统色素蛋白复合物超分子复合物结构与功能关系类囊体膜脂电子传递

高温胁迫下转正义甜椒甘油-3-磷酸酰基转移酶基因烟草缓解PSⅡ光抑制

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高温胁迫下转正义甜椒甘油-3-磷酸酰基转移酶基因烟草缓解PSⅡ光...

作者：颜坤山东农业大学

学位级别：硕士

本文以转正义甜椒甘油-3-磷酸酰基转移酶(CaGPAT)基因烟草和野生型烟草为实验材料,研究了转基因烟草类囊体膜脂组成的变化,高温胁迫对转基因烟草光合速率和荧光特性的影响,以及高温解除后转基因烟草光合功能的恢复过程。为更好的研究G... 详细信息

本文以转正义甜椒甘油-3-磷酸酰基转移酶(CaGPAT)基因烟草和野生型烟草为实验材料,研究了转基因烟草类囊体膜脂组成的变化,高温胁迫对转基因烟草光合速率和荧光特性的影响,以及高温解除后转基因烟草光合功能的恢复过程。为更好的研究GPAT基因的功能,以“中椒二号”甜椒子叶为外植体,通过农杆菌介导的叶盘法,将该基因转化甜椒,现已获得转基因甜椒植株。主要结果如下: 1、转基因烟草类囊体膜的单半乳糖甘油二脂(MGDG),双半乳糖甘油二脂(DGDG),硫代异鼠李糖甘油二脂(SQDG)和磷脂酰甘油(PG)的饱和程度均上升,其中MGDG饱和程度增加了16.2%,上升幅度最为显著。 2、不同高温处理后,转基因烟草植株Pn下降幅度显著小于野生型植株,说明高温胁迫下转基因烟草光合能力强于野生型。 3、高温胁迫下,转基因烟草和野生型的Fv/Fm、Fv’/Fm’、qP、ΦPSⅡ均显著下降,但转基因烟草均显著高于野生型,表明转基因烟草的PSⅡ耐高温能力高于野生型。 4、在长时间高温胁迫后恢复过程中,转基因烟草的WK与野生型无显著差异,而Vj、MO、Fv’/Fm’、qP恢复较快,表明转基因烟草类囊体膜脂饱和程度的变化对放氧复合体的恢复过程没有影响,对受体侧电子传递能力和捕光能力的恢复有促进作用。转基因烟草的Fv/Fm、PI也相对恢复较快,说明转基因烟草PSⅡ总体性能恢复较快。 5、本研究成功获得转基因甜椒,并筛选出一个有效的甜椒转化体系:芽诱导培养基为MS+5mg/L 6-BA+1mg/L IAA+10mg/L AgNO;芽伸长培养基为MS+1-2mg/L GA3+1mg/L IAA;生根培养基为MS+0.5mg/L IAA。体系优点是药品低廉,操作简单;缺点是转化率相对较低。因此,该体系还需大量的后续工作来完善。

关键词：甜椒甘油-3-磷酸酰基转移酶基因转基因烟草类囊体膜脂高温胁迫 PSⅡ光抑制甜椒转化体系

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低温下壳聚糖对黄瓜幼苗生理生化特性的影响

低温下壳聚糖对黄瓜幼苗生理生化特性的影响

作者：薛国希山东农业大学

学位级别：硕士

本实验以冷敏感植物黄瓜(津春四号)幼苗叶片为材料,研究了低温条件下壳聚糖对黄瓜幼苗生理生化的影响。通过测定相对电导率的方法,筛选出壳聚糖实验最佳喷施浓度。用选定的壳聚糖浓度对黄瓜幼苗进行喷施,然后用不同的方法进行低温处理... 详细信息

本实验以冷敏感植物黄瓜(津春四号)幼苗叶片为材料,研究了低温条件下壳聚糖对黄瓜幼苗生理生化的影响。通过测定相对电导率的方法,筛选出壳聚糖实验最佳喷施浓度。用选定的壳聚糖浓度对黄瓜幼苗进行喷施,然后用不同的方法进行低温处理。通过对光合作用、叶绿体荧光参数、膜脂组分和其它生理生化过程的研究和分析,得出如下的结果:1 低温条件下壳聚糖对光合和荧光参数的影响低温条件下,黄瓜幼苗的光合显著下降;但是壳聚糖处理以后显著地减缓了低温胁迫导致的光合速率的降低,由本实验的结果推断壳聚糖可能通过改善CO2的供应和提高黄瓜叶片的光合能力来提高低温胁迫下黄瓜叶片的光合速率。低温处理后,对照叶片qP较低说明还原态QA所占比例较高,意味着PSII作用中心关闭程度较高。而用壳聚糖处理后明显缓解了由低温引起的qP值的降低,提高了叶片的光能转换效率。这一点可从壳聚糖处理显著提高了光能从天线色素向反应中心的传递效率(Fv’/Fm’)以及PSII的实际光化学效率(φPSⅡ)得到证实。在低温处理后,对照的Fv/Fm显著低于壳聚糖处理的黄瓜幼苗,这表明壳聚糖减轻了低温引起的光抑制。通过测定非光化学猝灭组分,我们发现壳聚糖处理的黄瓜幼苗NPQ的主要组分是qE,而对照的是qI 。在低温处理过程中,对照和壳聚糖处理的幼苗的光呼吸都很低,而在恢复过程中壳聚糖处理和对照的光呼吸都有所上升,但是对照的光呼吸远低于壳聚糖处理的黄瓜幼苗。通过测定φPSⅡ/ΦCO2我们发现:不管低温处理以后还是恢复过程中,壳聚糖处理以后,φPSⅡ/ΦCO2的比率明显低于对照,这表明壳聚糖处理能够使光系统Ⅱ传递的电子用于光合作用的数量增加,减少过剩激发能的积累,从而保护光合机构。2 低温条件下壳聚糖对膜系统和抗氧化酶活性的影响在低温处理过程中,对照的膜脂不饱和度有所上升,这可能是植物对低温的一种适应。壳聚糖处理的黄瓜幼苗其膜脂不饱和度远高于低温对照。

关键词：低温壳聚糖黄瓜幼苗类囊体膜脂光合叶绿素荧光抗氧化酶