光是光合作用不可或缺的底物。然而过量的光照会对光合生物造成氧化胁迫和严重的损害。为了应对持续变化的光环境,蓝藻演化形成了灵活的电子传递网络。围绕光系统I(photosystem I,PSI)的循环电子传递(cyclic electron transport,CET)将...光是光合作用不可或缺的底物。然而过量的光照会对光合生物造成氧化胁迫和严重的损害。为了应对持续变化的光环境,蓝藻演化形成了灵活的电子传递网络。围绕光系统I(photosystem I,PSI)的循环电子传递(cyclic electron transport,CET)将电子从铁氧还蛋白Fd回流到质体醌(plastoquinone,PQ)库,产生ATP且不积累NADPH。在蓝藻和高等植物中发现了2种不同的CET途径,即NDH依赖途径和PGR5依赖途径。蓝藻中黄素二铁蛋白Flv1/Flv3参与了类梅勒(Mehler-like)反应,从PSI接受电子直接将氧气还原为水,且没有活性氧的形成。以集胞藻为试验材料,通过分析不同的CET和Flv突变株在不同光照条件下的生理特征以及其P700氧化/还原动力学,进而研究CET途径和类梅勒反应在集胞藻中的功能。结果表明NDH-1复合体对CET的贡献率超过90%,维持细胞能在持续高光环境下生长,而迅速应激的类梅勒反应在缓解瞬时高光胁迫时发挥了重要作用。因此我们认为在集胞藻中NDH-1介导的循环电子途径是稳固支持其适应高光逆境的主要机制,而类梅勒反应则是在现有主要途径严重不足时的1个备用途径。响应迅速的FLV路径是野生型和NDH-1突变株的补足。展开更多
基金Elite Youth Program of Chinese Academy of Agricultural Sciences and the Agricultural Science and Technology Innovation Program。
文摘光是光合作用不可或缺的底物。然而过量的光照会对光合生物造成氧化胁迫和严重的损害。为了应对持续变化的光环境,蓝藻演化形成了灵活的电子传递网络。围绕光系统I(photosystem I,PSI)的循环电子传递(cyclic electron transport,CET)将电子从铁氧还蛋白Fd回流到质体醌(plastoquinone,PQ)库,产生ATP且不积累NADPH。在蓝藻和高等植物中发现了2种不同的CET途径,即NDH依赖途径和PGR5依赖途径。蓝藻中黄素二铁蛋白Flv1/Flv3参与了类梅勒(Mehler-like)反应,从PSI接受电子直接将氧气还原为水,且没有活性氧的形成。以集胞藻为试验材料,通过分析不同的CET和Flv突变株在不同光照条件下的生理特征以及其P700氧化/还原动力学,进而研究CET途径和类梅勒反应在集胞藻中的功能。结果表明NDH-1复合体对CET的贡献率超过90%,维持细胞能在持续高光环境下生长,而迅速应激的类梅勒反应在缓解瞬时高光胁迫时发挥了重要作用。因此我们认为在集胞藻中NDH-1介导的循环电子途径是稳固支持其适应高光逆境的主要机制,而类梅勒反应则是在现有主要途径严重不足时的1个备用途径。响应迅速的FLV路径是野生型和NDH-1突变株的补足。
