高等植物光系统Ⅰ的研究（Ⅱ）：豌豆PSⅠ复合物的类脂及脂肪酸 …

对豌豆类囊体及其两种ＰＳⅠ复合物（ＰＳⅠ－１和ＰＳⅠ－２）的类脂及脂肪酸组成进行了分析。结果表明,它们均含有ＭＧＤＧ,ＤＧＤＧ,ＳＱＤＧ,ＰＧ和ＰＣ５种酰基脂,两种ＰＳⅠ复合物的类脂与脂肪酸组成及含量存在较大差异。根据ＰＳⅠ－１和ＰＳⅠ－２类脂与脂肪酸组成特性推论,ＰＳⅠ－１主要存在于类囊体膜的非垛叠区,ＰＳⅠ－２可能主要分布在垛叠区;ＰＳⅠ－１的结构比ＰＳⅠ－２稳定。     

高等植物光系统Ⅰ的研究(Ⅰ)──叶绿体中存在两种光系统Ⅰ

用含有ＰＥＧ的提取介质有效地提取和分离了油松、毛白杨、豌豆及菠菜的类囊体膜片，经改进了的增溶方法增溶光合色素蛋白复合物，有效地、完整地将ＰＳＩ从膜结构上溶解下来．溶解液经ＤＯＣ ＰＡＧＥ分离，均可得到迁移率相近的具光系统Ⅰ活性的两条稳定的绿带，经超速离心及不同浓度毛地黄皂苷和Ｔｗｅｅｎ ２０处理，证明它们是两种ＰＳＩ，称为ＰＳＩ １和ＰＳＩ ２．ＳＤＳ ＰＡＧＥ分析证明这两种复合物多肽种类相同，部分多肽的组成在比例上存在差异，证明在高等植物中存在两种ＰＳＩ，而且这种存在具有一定普遍性     

油松类囊体膜中PS Ⅰ大分子结合脂类的研究

用５％Ｔｗｅｅｎ－２０处理油松针叶类囊体，将基粒类囊体的基粒片层和间质类囊体间质片层的侧端部位（ｍａｒｇｉｎｓ部位）膜（ｃｕｒｖｅｄｍｅｍｂｒａｎｅ）“切”下来，把散开的基粒片层和ｍａｒｇｉｎｓ部位光合膜中镶嵌的ＰＳⅠ大分子颗粒离心分离，并分别进行ＳＤＳ电泳，分离获得镶嵌在油松光合膜不同区域中的ＰＳⅠ大分子两条电泳带。对两条电泳带中ＰＳⅠ大分子分别进行光吸收特征的物理测定，确定出两条ＰＳⅠ电泳带的光吸收特征曲线基本一致〔１～３〕。同时，将ＳＤＳ电泳分离得到的ＰＳⅠ两条带中ＰＳⅠ大分子分别进行各自结合脂类的ＴＬＣ分析测定。得出油松针叶类囊体的光合膜中，随着ＰＳⅠ大分子复合颗粒在类囊体光合膜中镶嵌区域的不同，结合在ＰＳⅠ大分子上的脂类数量和种类有所不同。     

不同光强与低温交叉胁迫下黄瓜PSⅠ与PSⅡ的光抑制研究

 【目的】探讨低温胁迫下不同光强对黄瓜光系统Ⅰ（PSⅠ）和光系统II（PSⅡ）的影响以及低温胁迫下两个光系统之间的相互作用机制。【方法】以冷敏感黄瓜品种津春4号为试材,通过同时测定黄瓜叶片叶绿素荧光快速诱导动力学曲线和对820 nm光的吸收曲线,结合叶绿素荧光淬灭分析,探讨了低温（4 ℃）与不同光强（0,100,200,400μmol•m-2•s-1）结合处理对黄瓜PSⅠ和PSⅡ活性的影响。【结果】低温下,随过剩激发能（（1-qP）/NPQ）的增加,PSⅡ最大光化学效率（Fv/Fm）持续下降; 在过剩激发能较低时,PSⅠ活性（△I/Io）也随过剩激发能的增加而明显下降,但是当过剩激发能增加到一定程度时,PSⅠ活性不再随过剩激发能的增加而明显下降。【结论】在低温下,过剩激发能不但能够抑制黄瓜PSⅠ的活性也能抑制PSⅡ的活性,但是当过剩激发能增加到一定程度时,PSⅡ光化学活性的显著下降减少了光合电子向PSⅠ的供应,避免了PSⅠ光抑制的进一步加剧。     

捕光色素蛋白复合物的研究进展

高等植物体内的2种光合系统PSⅠ和PSⅡ,分别由各自独立的核心复合物和捕光色素蛋白复合物组成。对PSⅠ和PSⅡ的各组分主要捕光色素蛋白复合物的结构特点和功能研究新进展进行了综述。     

钙对亚高温下番茄幼苗叶片光合作用的调控作用

【目的】分析不同浓度CaCl2及钙作用抑制剂EGTA(钙螯合剂)与TFP(钙调素抑制剂)对亚高温下番茄叶片光合作用及PSⅡ与PSⅠ荧光参数的影响,探讨钙对亚高温下番茄叶片光合作用的调控机制。【方法】以‘辽园多丽’番茄幼苗为试材,通过0、10、30 mg.L-1的CaCl2预处理,筛选出防止亚高温逆境障碍的适宜CaCl2浓度,进而通过喷施CaCl2及其作用抑制剂(EGTA与TFP)预处理,探讨昼间35℃亚高温下钙对番茄叶片光合作用的调控作用。【结果】不同浓度CaCl2处理均对亚高温下番茄叶片的净光合速率有提高作用,其中10 mg.L-1CaCl2处理效果最显著;CaCl2处理显著提高了亚高温逆境下叶片PSⅡ的最大光化学效率(FPSII),显著提高了PSⅡ与PSⅠ的量子产量[Y(Ⅱ)与Y(I)],提高了由于供体侧限制引起的PS I处非光化学能量耗散的量子产量[Y(ND)],降低了由于受体侧限制引起的PS I处非光化学能量耗散的量子产量[Y(NA)],而EGTA与TFP则起到一定负调控作用。【结论】喷施10 mg.L-1CaCl2能够有效提高亚高温下番茄叶片光合作用,钙对于维持气孔的正常开闭及保护PSⅡ与PSⅠ活性...     

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

 【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。     

光系统的Ⅰ的异质性及其在类囊体膜上分布的研究进展

该文综合并分析国内外有关文献,对光合作用光反应中心、类囊体膜的特性、光系统Ⅰ的异质性及其在类囊体膜上的分布的研究进展进行了讨论,不同研究从离等植物叶绿体中可分离得到在体积、结构与组成上存在差异的光系统Ⅰ色素蛋白复合物,它们在类囊体膜上分布是不均匀的。     

豌豆光系统Ⅰ的分布及其DOC-PAGE分离特性研究

以豌豆（Pisum sativum L．）苗叶片为试材，提取其类囊体膜并利用不同增溶剂研究PSI蛋白复合物的分布以及不同凝胶浓度的DOC—PAGE分离特性。结果表明：6％的分离胶对PSI具有较好的分离特性；低浓度的毛地黄皂苷能够增溶间质类囊体上的PSI蛋白复合物，并能够获得大量的含有PSI的类囊体膜碎片。高浓度的毛地黄皂苷能够获得全部的PSI复合物；Tween-20能够分离不同区域的类囊体膜，结合毛地黄皂苷处理均能够获得PSI复合物。证明了PSI异质性的存在。     

钙对亚高温下番茄幼苗叶片光合的调控作用

 【目的】分析不同浓度CaCl2及钙作用抑制剂EGTA(钙螯合剂)与TFP（钙调素抑制剂）对亚高温下番茄叶片光合作用及PS Ⅱ与PS Ⅰ荧光参数的影响,探讨钙对亚高温下番茄叶片光合作用的调控机制。【方法】以‘辽园多丽’番茄幼苗为试材,通过0、10、30 mg?L-1的CaCl2预处理,筛选出防止亚高温逆境障碍的适宜CaCl2浓度,进而通过喷施CaCl2及其作用抑制剂（EGTA与TFP）预处理,探讨昼间35℃亚高温下钙对番茄叶片光合作用的调控作用。【结果】不同浓度CaCl2处理均对亚高温下番茄叶片的净光合速率有提高作用,其中10 mg?L-1CaCl2处理效果最显著;CaCl2处理显著提高了亚高温逆境下叶片PS Ⅱ的最大光化学效率（FPSII）,显著提高了PS Ⅱ与PS Ⅰ的量子产量［Y(Ⅱ)与Y(I)］,提高了由于供体侧限制引起的PS I处非光化学能量耗散的量子产量［Y(ND)］,降低了由于受体侧限制引起的PS I处非光化学能量耗散的量子产量［Y(NA)］,而EGTA与TFP则起到一定负调控作用。【结论】喷施10 mg?L-1CaCl2 能够有效提高亚高温下番茄叶片光合作用,钙对于维持气孔的正常开闭及保护PSⅡ与PSⅠ活性均具有重要调控作用。     

豌豆光系统Ⅰ多肽HPCE分离特性的研究

为进一步探讨豌豆光系统Ⅰ（PSⅠ）的结构与多肽组成，本研究提取了经DOE—PAGE分离的光系统Ⅰ多肽，采用毛细管凝胶电泳方法，以1％的葡聚糖为毛细管凝肢线性高分子筛分基质，0．5％乙基纤维素，0．1％SDS为磷酸盐缓冲液添加剂。在35min内进行了较好地分离。所得的色谱图基线平稳、分离度较高。为进一步利用毛细管电泳技术进行蛋白复合物多肽的分离奠定了良好的基础。     

钾钠互作对棉花光系统Ⅱ和光系统Ⅰ荧光参数的影响

了解钾离子与钠离子之间的相互作用和对植物的生理效应，对于缓解钾肥资源短缺、提高缺钾土壤和盐地作物的产量有着重要意义。钾和盐胁迫影响了棉花生长，但两者相互作用对光合系统特别是光系统Ⅰ(PSⅠ)光化学效率等荧光参数的差异影响尚不清楚。本试验在温室条件下，测定低钾、盐胁迫和低钾+盐胁迫处理对棉株生长及叶绿素荧光参数的影响。低钾、盐胁迫及低钾+盐胁迫处理均显著制约了棉株的生长，但低钾条件下适宜的钠及盐胁迫下适宜的钾均显著促进了棉株生长。其中，低钾条件下适宜的钠使棉株根和叶面积恢复到CK水平，且茎和叶的生长也得到一定的恢复，盐胁迫下适宜的钾能恢复棉株根、茎、叶生长，特别是叶生长。此外，与对照相比，低钾、盐胁迫及低钾+盐胁迫处理均不同程度地影响了光合系统的荧光参数。与低钾+盐胁迫处理相比，低钾条件下适宜的钠显著降低了PSⅡ的光化学淬灭q_P和实际光化学效率Y(Ⅱ)、PSⅠ的实际光化学效率Y(Ⅰ)、由供体侧限制引起的非光化学能量耗散的量子产量Y(ND),显著增加了PSⅡ的调节性能量耗散量子产量Y(NPQ)和PSⅠ受体侧限制引起的非光化学能量耗散的量子产量Y(NA)。与低钾+盐胁迫...     

罗非鱼源Ⅰa和Ⅰb血清型无乳链球菌可溶性蛋白差异分析

前期研究表明, 罗非鱼Oreochromis niloticus Ⅰa和Ⅰb血清型无乳链球菌Streptococcus agalactiae疫苗之间缺乏交叉保护力, 为了从蛋白分子水平探讨其免疫原性差异的原因, 在提取罗非鱼Ⅰa和Ⅰb血清型无乳链球菌可溶性蛋白后应用二维差异凝胶电泳(two dimension-Difference Gel Electrophoresis, 2D-DIGE)分析其表达差异蛋白点, 应用基质辅助激光解析电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)鉴定这些差异蛋白, 并使用DAVID生物学数据库预测经鉴定后获得的蛋白功能.结果表明: 在2D-DIGE电泳上, Ⅰa和Ⅰb两种不同血清型无乳链球菌具有167个表达差异蛋白点, 对这些蛋白点进行质谱分析获得32种蛋白, 这些蛋白主要与氧化还原反应、 代谢与能量前体物产生、 糖代谢反应等生物学过程有关, 主要参与糖解和糖异生作用、 丙酮酸代谢与脂肪酸生物合成等通路; 对蛋白功能的预测表明, GAPGH、 半胱氨酸合成酶和锰依赖性锰超氧化物歧化酶的功能与免疫和疫苗研发相关.本研究首次证实, 罗非鱼Ⅰa和Ⅰb血清型无乳链球菌存在较多的表达差异蛋白, 部分表达差异蛋白的功能与免疫和疫苗研发相关, 这可能与链球菌免疫原性有直接关系, 但需要进一步地研究和证实.     

豌豆光系统Ⅰ中脂类物质的分离及反相高效液相色谱分析

为进一步探讨脂类物质在类囊体膜及其蛋白复合物中的分布及作用,该研究提取了经DOC-PAGE分离的豌豆光系统Ⅰ中的脂类物质,采用 RP-HPLC-UV梯度洗脱分析方法,以乙腈与水为流动相组成,在25 min内进行了较好的分离. 所得的色谱图基线平稳、分离度高. RP-HPLC-UV分析图上有6个主要色谱峰,通过所对应的紫外吸收光谱图,确认它们均属于脂类化合物.      

拟南芥at3g57680基因编码的CtpA蛋白对光系统Ⅱ功能的影响

采用电镜技术、Northern印迹技术、蓝绿温和胶电泳、SDS-PAGE电泳和蛋白免疫印迹等方法对拟南芥at3g57680基因缺失的突变体植株研究。结果表明:(1)突变体植株和野生型植株的叶绿体都呈扁球状,叶绿体的大小基本一样,叶绿体内部基质,基粒均匀分布,基粒类囊体垛叠层数相近;(2)psbA、psbB、psbC和psbO基因mRNA水平没有变化;(3)类囊体膜蛋白复合物的组成、表达量以及蛋白复合物各亚单位的组成和含量也是基本一致,且突变体与野生型植株中D1蛋白的表达量也保持一致。说明在正常生长环境中,拟南芥at3g57680基因的缺失对叶绿体显微结构、D1蛋白的成熟加工以及PSⅡ蛋白组成等没有影响,即at3g57680基因编码的类CtpA蛋白对PSⅡ功能没有影响。     

拟南芥at3g57680基因编码的CtpA蛋白对光系统Ⅱ功能的影响

采用电镜技术、Northern印迹技术、蓝绿温和胶电泳、SDS-PAGE电泳和蛋白免疫印迹等方法对拟南芥at3g57680基因缺失的突变体植株研究。结果表明:(1)突变体植株和野生型植株的叶绿体都呈扁球状,叶绿体的大小基本一样,叶绿体内部基质,基粒均匀分布,基粒类囊体垛叠层数相近;(2)psbA、psbB、psbC和psbO基因mRNA水平没有变化;(3)类囊体膜蛋白复合物的组成、表达量以及蛋白复合物各亚单位的组成和含量也是基本一致,且突变体与野生型植株中D1蛋白的表达量也保持一致。说明在正常生长环境中,拟南芥at3g57680基因的缺失对叶绿体显微结构、D1蛋白的成熟加工以及PSⅡ蛋白组成等没有影响,即at3g57680基因编码的类CtpA蛋白对PSⅡ功能没有影响。     

毛竹茎秆快速生长期类囊体膜蛋白复合物BN-PAGE分析

  目的  探讨毛竹Phyllostachys edulis笋竹茎秆的光合特性和光系统的发育情况。  方法  以当年生毛竹叶片和笋竹茎秆为材料，采用蓝绿温和胶电泳(BN-PAGE)分析茎秆和叶片类囊体膜蛋白，同时测定了光合色素含量和77 K低温荧光发射光谱。  结果  茎秆叶绿素和类胡萝卜素质量分数显著低于叶片(P＜0.01)，随着茎秆发育，叶绿素和类胡萝卜素质量分数显著升高。茎秆和叶片类囊体膜PSⅡ核心复合物较完整，捕光色素较多；叶片和茎秆基部PSⅠ核心复合物分离主要得到PsaA/B和PsaD亚基，茎秆中部得到PsaA/B，茎秆顶部未发现PsaA/B。叶片和茎秆77 K低温荧光发射光谱在685和745 nm处有2个明显主峰，四阶导数光谱出现6个极大值，主要是PSⅡ和PSⅠ核心复合物的荧光发射峰以及由PSⅡ外周捕光天线(LHCⅡ)、PSⅡ内周捕光天线(CP47)、PSⅡ内周捕光天线(CP43)、PSⅠ反应中心复合体(RCI)、PSⅠ捕光天线(LHCⅠ)的发射荧光峰引起的肩峰，其中茎秆顶部LHCⅡ和PSⅡ核心复合体的特征发射峰与叶片相比有明显蓝移现象。  结论  毛竹茎秆中PSⅡ核心复合体已形成，随着茎秆发育，笋衣逐渐脱落，色素大量合成，内周天线蛋白CP47和CP43以及外周捕光天线蛋白逐渐形成；同时，茎秆受到光照后PSⅠ核心蛋白PsaA和PsaB开始形成，逐渐组装合成PSⅠ核心复合体。图4表2参45     

转正义基因番茄类囊体膜脂不饱和度对抗旱性的影响

为探讨番茄类囊体膜脂脂肪酸的组成与其抗旱性的关系,以野生型(WT)和转正义LeFAD7基因株系T(+)-12为试材,测定了番茄叶片类囊体膜脂脂肪酸组成,干旱胁迫后的光合参数、叶绿素荧光参数、活性氧清除酶活性和脯氨酸含量的变化。结果表明,转正义基因番茄植株类囊体膜脂中亚麻酸(18∶3)含量升高,亚油酸(18∶2)含量下降,导致膜脂脂肪酸不饱和度升高。与WT相比,干旱胁迫下转正义基因番茄植株的PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)和光合速率(Pn)下降程度较小,并能维持较高的抗氧化酶活性和脯氨酸含量。类囊体膜脂不饱和度的增加提高了番茄的耐旱性。     

觅菜与大豆叶绿素—蛋白复合物的研究

应用温和的SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳,从苋菜和大豆类囊体膜中分离出10种叶绿素—蛋白复合物。按迁移率由小到大的顺序,命名为CP1a,CP1b,CP1,LHCP~4,LHCP~5,LHCP~1,LHCP~2,CPa,LHCP~3和CPx。其中,CP1b,LHCP~4,LHCP~5和CPx属于新增加的复合物,而CPx还未见报道。经鉴定表明,CPx可能就是光系统I的捕光叶绿素—蛋白LHC-I。两种植物叶绿素蛋白复合物的类型相似,与大豆相比,苋菜有更多的叶绿素与光系统Ⅰ和光系统Ⅱ反应中心叶绿素蛋白复合物结合,存在于捕光叶绿素a/b—蛋白中的叶绿素相对较少。同时还发现,苋菜捕光叶绿素a/b—蛋白复合物的多肽组成比大豆更复杂。两种植物间相应各复合的光谱性质、P—700含量和氨基酸组成无明显差异。     

外源多胺对盐胁迫下北美海蓬子类囊体膜光能转换特性的影响

研究了外源亚精胺(Spd)和精胺(Spm)对NaCl胁迫下北美海蓬子类囊体膜光能转换特性的影响,结果表明:50 mmoL/L NaCl处理的北美海蓬子PSⅠ与PSⅡ的电子传递活性明显降低,3种浓度(50、100、200 mmoL/L)NaCl处理的类囊体膜PSⅡ中18.0 ku多肽组分发牛降解.50 mmoL/L NaCl处理下,添加不同浓度的亚精胺及精胺,发现类囊体膜的电子传递活性得到显著提高,室温吸收光谱有所提高.且能缓解类囊体膜18.0 ku多肽组分的降解.