820 nm光吸收曲線技術(shù)在逆境條件下葉片光系統(tǒng)Ⅰ性能研究中的應(yīng)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(qū)林業(yè)科學(xué)研究院，廣西南寧 530002；2.中南林業(yè)科技大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，湖南長沙 410004）

光合作用對植物的生長發(fā)育具有重要意義，植物的光合作用包括光反應(yīng)和暗反應(yīng)2個階段，高等植物的光反應(yīng)由光系統(tǒng)Ⅱ（PSⅡ）、細(xì)胞色素b6f復(fù)合物（Cyt b6f）、光系統(tǒng)Ⅰ（PSⅠ）以及ATP合成酶復(fù)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(chǎn)生ATP、釋放O2[1]。其中，PSⅠ復(fù)合物在光合電子傳遞鏈的還原端作為質(zhì)體藍(lán)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(huán)電子傳遞和水循環(huán)[2]等。早期研究認(rèn)為PSⅡ是逆境條件下光合機構(gòu)中最敏感的組分，而PSⅠ較穩(wěn)定[3]。直到1994年，在研究低溫脅迫對高等植物光系統(tǒng)的抑制作用時首次發(fā)現(xiàn)黃瓜（Cucumis sativus）葉片中PSⅠ的光抑制現(xiàn)象，且在該脅迫下，光抑制的主要位點是PSⅠ而非PSⅡ[4]，現(xiàn)已證明這一現(xiàn)象在高等植物中普遍存在[5-6]。當(dāng)PSⅠ發(fā)生光抑制后其活性往往需要經(jīng)過長時間才能恢復(fù)，因此，PSⅠ活性的緩慢恢復(fù)最終導(dǎo)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(shù)的發(fā)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(shù)測定PSⅠ的光化學(xué)效率、環(huán)式電子傳遞能力和能量分配的基本原理及其應(yīng)用研究進(jìn)展，以期為820 nm光吸收曲線技術(shù)在其它條件下對PSⅠ性能影響提供理論和技術(shù)支撐。

1 820 nm光吸收曲線技術(shù)

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