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《大葉藻光合電子傳遞鏈調(diào)節(jié)機制研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、分類號：Q178.1學(xué)號：201500360008碩士學(xué)位論文大葉藻光合電子傳遞鏈調(diào)節(jié)機制研究RegulationmechanismofphotosyntheticelectrontransportchaininZosteramarinaL.研究生姓名：楊曉琪指導(dǎo)教師：張全勝教授學(xué)科門類：理學(xué)專業(yè)名稱：水生生物學(xué)論文提交日期：2018年5月30日摘要本文以海洋高等植物—大葉藻為研究對象，采用葉綠素?zé)晒夂突趇TRAQ的定量蛋白質(zhì)組差異研究質(zhì)譜技術(shù)，考察環(huán)境脅迫下光合電子傳遞動力學(xué)變化，分析其調(diào)節(jié)機制在抵御環(huán)境脅迫中的重要功能。主要研究結(jié)
2、果如下：1.大葉藻光合電子傳遞鏈光響應(yīng)特征采用葉綠素?zé)晒饧夹g(shù)，考察大葉藻電子傳遞對不同光強（20，200和1200μmol?2?1photonsms）的光合生理響應(yīng)。結(jié)果表明，中光和高光降低了光系統(tǒng)II（PSII）最大光化學(xué)量子產(chǎn)量（Fv/Fm）和P700和PC氧化速率（VPSI），表明光系統(tǒng)I（PSI）和PSII光抑制的發(fā)生。Fv/Fm下降波幅低于其它高等植物40%，而且恢復(fù)速率緩慢，表明PSII回彈力不足。與PSII相比，PSI回彈力較高，圍繞PSI的環(huán)式電子傳遞（CEF）保持較高活性。隨著脅迫時間的延長，延遲熒光I1衰減曲線快組分
3、和次快組分的波幅（L1和L2），電子從PSII傳遞至質(zhì)體醌庫的概率（?ET2o）以及PSII單元之間的連通性均降低，熱耗散的能力增加。主成分分析揭示了VPSI和Fv/Fm貢獻于同一組分，這與PSII和PSI高連通性一致，表明兩個光系統(tǒng)緊密協(xié)作，可能有助于對高光環(huán)境的適應(yīng)。低光顯著增加了PSI和CEF的活性，進而增加了光捕獲能力。而且，L1、L2、?ET2o和電子傳遞至PSI末端電子受體概率的增強證實電子傳遞運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，可能有助于光能利用效率的增加。2.高溫和光照對大葉藻電子傳遞鏈的交互影響采用葉綠素?zé)晒饧夹g(shù)，檢驗導(dǎo)致大葉藻退化的主要環(huán)境因
4、素—高溫和有限光對光合電子傳遞鏈的交互影響。結(jié)果表明，高溫和有限光顯著增強了大葉藻最大相對電子傳遞速率，在臨界高溫30oC下，最大相對電子傳遞速率隨光強增加持續(xù)升高，表明整體光合性能的提升。效應(yīng)大小評估分析表明光強是影響性能指數(shù)的首要因素，光系統(tǒng)II（PSII）對于光強變化十分敏感。延遲熒光I1點衰減曲線快組分波幅的顯著降低以及不完全恢復(fù)證實PSII供體側(cè)嚴重受損，然而PSII最大光化學(xué)量子產(chǎn)量下降波幅較小，表明反應(yīng)中心彈性不足。同PSII相比，光系統(tǒng)I（PSI）對于高溫更為敏感。高溫顯著增強了PSI活性、質(zhì)體醌（PQ）再氧化能力和電子
5、傳遞至PSI末端電子受體的概率。而且，高溫疊加高光顯著激發(fā)了圍繞PSI的環(huán)式電子傳遞。在臨界高溫下，較高的PSI活性和顯著激發(fā)的環(huán)式電子傳遞通過緩解PQ庫過度還原從而維持光合電子傳遞鏈的平衡，有助于整體光合性能提升。因此，我們證實了有限光降低大葉藻對臨界高溫的耐受性，這可能是導(dǎo)致大葉藻退化的一個內(nèi)在貢獻因素。3.大葉藻PSII光抑制：起源于放氧復(fù)合體直接損傷采用葉綠素?zé)晒夂突趇TRAQ的定量蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)，分析大葉藻響應(yīng)高光過程中光合性能和葉綠體蛋白組差異表達變化。高光脅迫導(dǎo)致PSII受體側(cè)原初醌電子I受體（QA）還原程度不斷增加而質(zhì)
6、體醌（PQ）庫再氧化能力迅速增強，減緩PQ過度還原而導(dǎo)致的受體側(cè)光抑制的發(fā)生。而且，隨著脅迫時間的延長，PSII光化學(xué)活性呈現(xiàn)線性降低趨勢，K點相對熒光持續(xù)升高，放氧復(fù)合體（OEC）持續(xù)鈍化，而且PsbP和PsbQ蛋白豐度下調(diào)并且難以恢復(fù)。因此，上述結(jié)果表明大葉藻在自然光環(huán)境下PSII供體側(cè)光抑制的發(fā)生。該光抑制的主要特征有：（1）起源于供體側(cè)放氧復(fù)合體直接鈍化，該機制占主導(dǎo)地位；（2）可見光直接導(dǎo)致的錳簇失活，不依賴于-電子傳遞鏈氧化還原狀態(tài)；（3）PSII受體側(cè)QA向次級醌電子傳遞受體的電子傳遞受阻和OEC持續(xù)鈍化導(dǎo)致構(gòu)型變化有助于
7、P680維持穩(wěn)定水平，使得錳簇失活之后1無O2形成，D1蛋白含量無明顯凈損失。此外，高光脅迫下大葉藻最大相對電子傳遞速率和光能利用效率的顯著提升，細胞色素復(fù)合體，光系統(tǒng)I和ATP合酶協(xié)調(diào)運轉(zhuǎn)，從而保持良好的光合性能。關(guān)鍵詞：大葉藻；葉綠素?zé)晒猓浑娮觽鬟f鏈；環(huán)境脅迫IIAbstractSeagrassesformacriticalcoastalecosystem:theirroleinfisheriesproduction,andinsedimentaccumulationandstabilization,iswelldocumented
8、,buttheycontributetothefunctionofmarineecosystemsandhavedirectvaluetohumanity.However,globalwarminganda
