820 nm光吸收曲線技術在逆境條件下葉片光系統Ⅰ性能研究中的應用

王仁杰，蔣 燚，朱 凡，唐 正，劉雄盛，姜 英，王 勇

（1.廣西壯族自治區林業科學研究院，廣西南寧 530002；2.中南林業科技大學生命科學與技術學院，湖南長沙 410004）

光合作用對植物的生長發育具有重要意義，植物的光合作用包括光反應和暗反應2個階段，高等植物的光反應由光系統Ⅱ（PSⅡ）、細胞色素b6f復合物（Cyt b6f）、光系統Ⅰ（PSⅠ）以及ATP合成酶復合物共同參與，通過光合電子傳遞及光合磷酸化等過程完成電子從H2O到NADP+的傳遞并產生ATP、釋放O2[1]。其中，PSⅠ復合物在光合電子傳遞鏈的還原端作為質體藍素-鐵氧還蛋白氧化還原酶起作用。PSⅠ除了參與線性傳遞，還參與圍繞PSⅠ的循環電子傳遞和水循環[2]等。早期研究認為PSⅡ是逆境條件下光合機構中最敏感的組分，而PSⅠ較穩定[3]。直到1994年，在研究低溫脅迫對高等植物光系統的抑制作用時首次發現黃瓜（Cucumis sativus）葉片中PSⅠ的光抑制現象，且在該脅迫下，光抑制的主要位點是PSⅠ而非PSⅡ[4]，現已證明這一現象在高等植物中普遍存在[5-6]。當PSⅠ發生光抑制后其活性往往需要經過長時間才能恢復，因此，PSⅠ活性的緩慢恢復最終導致PSⅠ成為限制光合作用的重要因素[7]。近年來，隨著PSⅠ活體測定技術的發展，對PSⅠ光抑制和光破壞防御機制的研究更加深入[8-10]。本文介紹了利用820 nm光吸收曲線技術測定PSⅠ的光化學效率、環式電子傳遞能力和能量分配的基本原理及其應用研究進展，以期為820 nm光吸收曲線技術在其它條件下對PSⅠ性能影響提供理論和技術支撐。

1 820 nm光吸收曲線技術

820 nm光吸收曲線能對葉片進行快速和無損傷測定，因此被廣泛應用于PSⅠ原初光化學反應檢測[11]。……