葡萄光合作用年周期变化规律的研究

本研究结果表明,石河子地区“早生高墨”葡萄的光合作用在年生长周期中呈不规则的三峰曲线(或称双低谷型曲线),其中,在采果前后,生长后期叶片光合作用较强,且主梢成龄叶的光合速率高于发育枝上的叶片。     

Direct observation of the clockwise light-driven rotation of F<Subscript>0</Subscript>F<Subscript>1</Subscript>-ATP synthase complex

The purified thermophilic bacterium PS3 F₁ β _10×His-tag is inserted into the F_oF₁-ATP synthases of chro-matophores isolated from photosynthetic bacteria Rhodo-spirillum rubrum. The studies of biochemical properties of the hybrid chromatophores show that they have both protons-driving capability and photophosphorylation. The fluorescent actin filaments, as a marker of its orientation by video-microscopic experiment, are connected via Maleimido-C₃-NTA to the reconstituted β_10×His-tag of F_oF₁-ATP synthases. The clockwise rotation of F_oF₁-ATP synthases driven by light is observed directly when viewed from the F_o side to F₁. This system should be valuable for further studying the coupling property of F_oF₁-ATP synthase.     

光系统Ⅱ反应中心电荷分离和能量传递的动力学研究

光合作用中最核心的步骤之一是在反应中心进行的原初反应,PSⅡ反应中心原初反应的机理研究已日益成为国际光合作用研究的焦点这一.1987年Nanba和Satoh首次分离纯化出PSⅡ反应中心D1/D2/Cyt b559复合物以来,国际上对PSⅡ反应中心的原初电荷分离(Charge separation)、电荷重组(Charge recombination)和能量传递过程的动力学性质采用时间分辨荧光光谱和吸收光谱及烧孔谱(Hole-burning Spectroscopy)等技术进行研究,已取得一些有意义的结果.但是,由于PSⅡ反应中心中色素分子的吸收光谱重叠严重,其吸收光谱在675nm处仅有一个吸收峰,无法选择性地激发原初电子供体P680,实验得到的数据比较复杂,不同实验室得到的动力学数据以及对实验数据的解释,都存在较大差异,甚至完全相反.本文以菠菜叶绿体中的PSⅡ颗粒、PSⅡ核心复合物(CP47/CP43/D1/D2/Cyt b559)和PSⅡ反应中心复合物(D1/D2/Cyt b559)为材料,用皮秒和飞秒激光技术对光系统Ⅱ反应中心电荷分离和能量传递的动力学进行研究,测定出光系统Ⅱ反应中心内部β-胡萝卜素和原初电子供体P680之间的能量传递以及PSⅡ反应中心原初电荷分离的时间常数,提出了可能的动力学模型.     

小麦和大豆叶片荧光参数对强光响应的差异

自然条件下高等植物的上层叶片经常受到强光的胁迫,尤其在晴天中午,光照强度远远超过叶片光合作用的饱和光强.为避免其光合器官被破坏,植物在漫长的进化过程中形成了一系列的保护机制,如改变叶片角度以减少所接受的光能,依赖叶黄素循环、光系统Ⅱ(PSⅡ)反应中心失活和PSⅡ循环电子传递的热耗散等.近年来,人们对于依赖叶黄素循环耗散掉过多激发能的保护机制研究得较多、较深入.但是,这种保护机制是否在所有植物中都能够发挥主要的作用呢?我们通过比较小麦和大豆叶片荧光参数对强光响应的异同,对这个问题进行了探讨.     

低钾对番红花光合作用的影响

低钾处理的番红花，叶片含钾量、叶绿素含量明显持续下降，光合作用及生长受抑制．叶片ＡＴＰ相对含量明显低于正常钾处理的番红花叶片．     

光系统Ⅱ天线组分CP24-LHCⅡ复合物的分离

光合作用中的光反应是由天线色素吸收并传递给反应中心的激发能所驱动的,光系统Ⅱ的天线系统具有高度复杂的结构,并随环境条件(SI/SII态转变、热协迫和冷协迫)而改变,它由核基因组cab基因族编码的叶绿素a/b结合蛋白组成,它们是主要的捕光色素复合物Ⅱ(LHCⅡ)和至少3种次要的亚复合物CP29,CP27和CP24.只有深入研究天线系统的组成和分子结构,才能阐述其生理性适应的分子机制.本文报道了光系统Ⅱ天线组分CP24-LHCⅡ正复合物的分离和鉴定.菠菜PSⅡ颗粒(2.0mg Chl/ml)经2%(W/V)Triton X-100增溶1h,于100000×g,离心1h,上清液用DEAE-Toyopearl 650STSK柱层析分离得两个含叶绿素的洗脱峰,     

杜仲对不同光强度的适应性研究

研究了不同光强度下一年生杜仲幼苗的光合生理特性。自然光照、一层遮阴、两层遮阴和三层遮阴杜仲幼苗光饱和点分别为：２５ｋｌｘ，２０ｋｌｘ，１７ｋｌｘ和５ｋｌｘ；光补偿点分别为：４．５ｋｌｘ，４．３ｋｌｘ，２．５ｋｌｘ和１．８ｋｌｘ。随生境中光强度的减弱，叶绿素含量增加，；汁绿素ｂ比例增高。生长在弱光环境中的杜仲幼苗株高受抑，叶面积减小，ＣＯ＿２补偿点降低，固定同化ＣＯ＿２能力减弱，净光合速率较低，导致生物产量和桃叶珊瑚甙地含量降低，表明杜仲是喜阳生植物。     

藻红蛋白微晶的激子光谱

光合作用天线系统起着吸收太阳能并把能量传递到反应中心的作用.光合作用天线系统中的能量传递已被证实非常高效和快速.实验证实,在藻类光合作用天线中,从藻红蛋白经藻蓝蛋白和变藻蓝蛋白至反应中心,总能量传递效率超过90%;而时间分辨荧光谱实验证实,在完整细胞中,能量从藻红蛋白传递至反应中心全过程在小于50ps时间内完成.藻胆体是红藻和蓝藻的重要光合作用天线.藻胆体由核(core)和杆(rod)组成,核主要含变藻蓝蛋白,核的一面附着在类囊体膜上并与反应中心相联,另一半与多根杆相联组成半球     

供水和光照对发菜生理活性的影响

本文阐述了供水及光照对发莱呼吸作用、光合作用、固氮酶活性、叶绿素 a 含量和电解质外渗率的影响。发莱在风干状态时生理活性微弱,几乎测不到呼吸作用和固氮酶活性、供水吸胀后生命活动趋于旺盛,呼吸作用在常温下40min 内、光合作用和固氮酶活性在8h 内达到高峰。吸胀后的发莱置于暗中一天后,各项生理活性均大幅度下降。若给予光照,则下降速度减缓。浸泡会使发莱生理活性很快下降,并导致细胞膜损伤。     

光照强度及环境要素对海洋初级生产力的影响

在不同光照强度下着重探讨聚生角毛藻和牟氏角毛藻的生长。并采用灵敏度高、准确性较好的~(14)C示踪法,测定藻类生长的光合作用速率作为海洋初级生产力的指标。结果表明,聚生角毛藻最佳生长光照强度为9 000～15 000 lux,牟氏角毛藻为7 000～12 000 lux。同时对环境因子 pH、盐度、温度的效应及其机制进行了研究。