植物PSⅡ颗粒的特性和活性研究

来源 :东北林业大学 | 被引量 : 6次 | 上传用户:bigcat8194
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
光系统Ⅱ(PSⅡ)是存在于类囊体膜上的多亚基色素蛋白复合物,是吸收光能、催化光诱导水裂解释放氧气、质子和电子的重要机构。它在体内的基本单位是由外周天线蛋白(LHCⅡ)与PSⅡ核心复合物结合形成的PSⅡ-LHCⅡ超分子复合物,这一结构保证了LHC Ⅱ吸收的能量能够快速有效的传递到PSⅡ反应中心(RC),进行原初光化学反应。PSⅡ是光合作用中放氧的来源,又是光化学反应中电子传递链的开始,因此对PSⅡ的研究很有意义。本论文以白桦、菠菜、桑树等植物叶片为主要材料,通过SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳和叶绿素荧光分析技术相结合的办法,研究了高等植物PSⅡ颗粒多肽组分的特点及其放氧活性。另外,还对白桦进行了干旱、高温、高温强光等逆境处理,研究了其PSⅡ颗粒多肽组分在逆境下的变化特点。主要结果如下: (1)随着高温、干旱、高温强光等逆境处理时间的延长,相同质量植物叶片制得的类囊体膜和PSⅡ颗粒质量明显减少。高温40℃处理36 h后,制得类囊体膜和PSⅡ颗粒的质量分别下降了65%和71%,而高温强光逆境对类囊体膜和PS Ⅱ颗粒的制备量影响较小,推测是由于白桦的光合机构对光胁迫不敏感所致。进一步延长高温强光处理的时间,会出现类囊体膜和PS Ⅱ颗粒的制备量的减少,有待进一步实验进行验证。 (2)干旱、高温、高温强光等逆境处理后,白桦叶片PSⅡ颗粒的多肽组分发生不同程度的降解,D<,1>、D<,2>、29 kD、CP47、CP43等蛋白多肽的含量显著下降。分析表明,受逆境胁迫的植物叶片叶绿体中负责捕获和吸收光能的PSⅡ捕光色素蛋白复合体(LHCⅡ)和内周天线色素蛋白复合体的含量明显降低,一些吸收和传递光能的重要蛋白发生严重降解,而且随着逆境条件的加剧,这些成分随之进一步减少,部分完全被破坏。LHCⅡ含量的减少会降低两个光系统间激发能分配的调节能力,使两个光系统间的激发能难以迅速达到平衡分配。因此,在逆境胁迫下,激发能的不均衡分配使得维持高的光合速率所必需的内部微环境发生紊乱,光合速率受到抑制。 (3)不同逆境条件下,植物PS Ⅱ的Fv/Fm、Fv、qP、ΦPSⅡ有不同程度的降低。干旱处理13 d后Fv/Fm、Fv、qP、ΦPSⅡ分别下降了6.8%、41.7%、66.5%、71%,说明干旱使白桦叶片PSⅡ质子醌库容量减小,PSⅡ原初光能转换效率、PSⅡ潜在活性受到降低,直接影响到光合作用的电子传递和CO<,2>同化过程,阻断了放氧复合物到PSⅡ的第二个电子供体(即质子醌和P700)之间的电子传递,导致了整个电子传递活性的降低。高温强光处理12 h后,qP下降50.8%,说明PSⅡ的电子传递活性降低,从PSⅡ氧化侧向PSⅡ反应中心的电子流动受到抑制,降低了PSⅡ天线色素吸收的光能用于光化学电子传递的份额。 (4)在质量相同的情况下,红松针叶制得的类囊体膜和PSⅡ颗粒要比桑树、菠菜、白桦叶片多60~79%。红松PSⅡ颗粒分别含有15 kD、17 kD、24 kD、D<,1>、D<,2>、CP43、CP47、98 kD等8条蛋白多肽;桑树PSⅡ颗粒分别含有15 kD、17 kD、19 kD、24kD、26 kD、29 kD、D<,1>、D<,2>、CP43、CP47、67kD等11条蛋白多肽。从植物的光合放氧演化的角度上分析,桑树的演化地位较高,其参与光合放氧多肽的组分较复杂,大分子量多肽数目较少。同时,在制备高放氧活性的PSⅡ颗粒过程中,对各种植物进行增溶处理时所用Triton X-100的量也不同,表明桑树、菠菜等被子植物的PSⅡ复合物在类囊体膜上结合的紧密程度及结构组分分化程度要比裸子植物高。
其他文献
学位
采用多相分类方法对分离自中国温带地区和亚热带地区胡枝子的88个根瘤菌菌株进行了分类。采用的多相分类方法包括表型性状测定及其数值分类、ARDRA(16S rDNAPCR-RFLP)、全细
本试验于2005~2006在河南师范大学小麦试验田进行,选用冬小麦品种郑州9023为试验材料,开展室内盆栽试验、露天盆栽试验,研究了八种修复剂对As胁迫下小麦生长发育的影响,并对小麦成
华北落叶松是冀北山区的主要造林树种,华北落叶松人工林在木材生产、防风固沙、涵养水源、保持水土等方面发挥着重要的作用。冀北山地土壤理化性质的变化将会直接影响到该地区
文昌鱼(Amphioxus)是介于无脊椎动物和脊椎动物之间的过渡类型,是研究动物进化和胚胎发育的典型材料。利用分子生物学手段,研究文昌鱼有关基因的结构、进化和表达,可以揭示文昌
背景缺血性脑血管病(Ischemic cerebrovascular disease,ICVD)是威胁人类健康的重要疾病,虽然既往研究识别了多种危险因素,但是仍有许多缺血性脑血管病人不能用已知危险因素解释
本文成功克隆了河豚IL-4 cDNA全序列,并在毕赤酵母系统中诱导表达了重组IL-4。河豚IL-4 cDNA:全长834bp,包括39bp的5非编码区(5UTR),375bp的3非编码区(3UTR)和420bp的开放阅读框