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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

2020-05-14 07:46:48王仁杰劉雄盛
廣西林業(yè)科學(xué) 2020年1期
關(guān)鍵詞:研究

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]。……

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