一、细胞色素b559与PSⅡ光抑制的光保护机制(论文文献综述)
姜小春[1](2021)在《转录因子HY5系统调控番茄高光胁迫抗性的作用及其机制研究》文中指出光是维持植株生存的基本条件之一,植物将光能转化为化学能从而为生长发育提供物质和能量,但当光照强度超出植物所需的阈值时,就会对植物产生高光胁迫,造成光氧化细胞损伤和光抑制,极大地限制植物的正常生长与发育。在光照充足的盛夏时节或高海拔地区,高光胁迫是番茄(Solanum lycopersicum)等蔬菜作物生产中常见的非生物胁迫之一,而由转录因子介导的胁迫信号转导通路是植物应对逆境的重要适应机制之一。因此,解析蔬菜作物通过转录调控网络响应高光胁迫的作用机制,运用基因编辑、生理生化以及环境调控等方法提高蔬菜作物对高光环境的适应性,对实现蔬菜作物的优质高产具有重要的科学与现实意义。基于此,本论文以番茄为研究材料,运用光生物学、植物生理学、分子生物学、生物信息学以及遗传学等技术,探讨了番茄植株对高光胁迫的系统响应效应;明确了介导番茄植株系统响应高光胁迫的信号转导通路;解析了转录因子LONG HYPOCOTYL 5(HY5)以及C2H2型锌指蛋白Zinc Finger Protein 17(ZFP17)在提高番茄植株高光抗性中的作用及其机制。所取得的主要研究结果如下:第一,发现了番茄植株对高光胁迫具有系统响应效应。采用部分叶片遮光的方式使番茄植株局部叶片遭受高光胁迫,结果表明,对局部叶片进行高光胁迫能有效提高未遭受胁迫的远端(系统)叶片抵御高光胁迫的能力,并且通过进一步的光保护参数分析发现,局部叶片的高光胁迫能通过激活远端(系统)叶片的叶黄素循环来增强其依赖于非光化学淬灭(Non-photochemical quenching,NPQ)的光保护能力,继而在后续远端(系统)叶片遭受高光胁迫时,极大地缩短了响应高光胁迫的反应时间,从而提高其高光胁迫抗性。第二,明确了介导番茄高光胁迫系统响应的信号分子。利用HY5相关突变体植株作为上部叶片与野生型植株的下部叶片进行嫁接,通过对下部叶片样品进行蛋白免疫印迹分析发现,在只有上部叶片照射高光时,HY5能在高光胁迫诱导下从上部叶片移动至黑暗中的下部叶片。进一步通过比较不同嫁接植株对高光胁迫的系统响应效应,结果显示,上部叶片中的HY5蛋白在介导番茄植株系统响应高光胁迫过程中发挥关键作用。第三,解析了转录因子HY5在激活叶黄素循环中的作用机制。通过对基因表达以及蛋白含量的分析发现,高光胁迫能显着诱导HY5基因的表达以及蛋白的积累,同时紫黄质脱环氧化酶(Violaxanthin de-epoxidase,VDE)以及质子梯度调节蛋白(Protein gradient regulation 5,PGR5)作为叶黄素循环的重要调节因子,它们的合成基因在高光胁迫诱导下也显着上调表达,VDE与质子感受器Psb S(PSII subunit S)的蛋白含量也显着增加,并且它们的时间动态变化趋势与HY5的变化趋势一致。进一步利用凝胶电泳迁移实验、酵母单杂、染色质免疫共沉淀以及双荧光素酶报告基因检测技术进行分析,结果显示,HY5可通过直接结合启动子转录激活SlPGR5以及SlVDE的表达。第四,明晰了SlPGR5与SlVDE基因介导HY5调控番茄系统响应高光胁迫的信号转导通路。利用pgr5突变体植株以及vde基因沉默植株作为下部叶片与野生型植株的上部叶片进行嫁接,并对上部叶片进行高光胁迫处理,然后对黑暗中的下部叶片进行光保护参数分析。结果显示,下部叶片无论是缺失SlPGR5基因还是SlVDE基因,都会使得系统信号HY5失去下游目标基因,继而导致下部叶片叶黄素循环激活失败,减弱了番茄植株对高光胁迫的系统响应效应。以上结果证明了SlPGR5与SlVDE基因作为系统信号下游的信号受体,介导HY5调控高光胁迫的系统响应。第五,探究了C2H2型锌指蛋白ZFP17与HY5共同调控番茄高光胁迫抗性的作用机制。根据蛋白结构以及基因表达分析结果,筛选出显着受到高光胁迫诱导的C2H2型锌指蛋白ZFP17。继而我们通过ZFP17转基因植株的构建、蛋白互作关系验证以及基因沉默实验发现,在番茄植株发生高光胁迫时,ZFP17能与HY5发生蛋白互作,继而通过NPQ途径增强HY5对番茄高光胁迫抗性的正调控作用。
黄丽[2](2020)在《富硒螺旋藻的生物分布及其含硒蛋白的抗炎症活性研究》文中提出目前,富硒螺旋藻作为补硒功能性食品已得到广泛的应用和消费者的认可。然而,富硒效果受到培养方式、地区等因素影响,难以获得硒含量高且稳定的富硒螺旋藻,且硒对螺旋藻蛋白代谢影响的研究甚少。为此,本研究以钝顶螺旋藻为原料,通过外源添加亚硒酸钠培养获得富硒螺旋藻,借助十二烷基硫酸钠-聚丙烯酸胺凝胶电泳(SDS-PAGE)和蛋白组学技术分析硒对螺旋藻蛋白种类和代谢的影响,进而探索不同种类含硒蛋白的功能活性。研究结果如下:(1)比较分析螺旋藻的富硒效果及硒在藻体中的分布。在含不同浓度亚硒酸钠(0 mg/kg、10 mg/kg、15 mg/kg、30 mg/kg)的培养基中培养钝顶螺旋藻,其中30 mg/kg亚硒酸钠对螺旋藻富硒效果最好,可使藻体中有机硒达52.94 mg/kg,且蛋白、多糖和核酸的硒含量分别占总有机硒的51.26%、1.11%和0.23%。此外,SDS-PAGE表明硒胁迫影响螺旋藻蛋白质分子量的分布,其中富硒螺旋藻蛋白(Se-SP)在48 k Da、34-30 k Da上调,在25 k Da下调。同时,依据蛋白分子量范围进行切胶消化回收纯化,发现60%的硒分布于45 k Da分子量以下的蛋白,且硒与不同蛋白质的结合能力存在较大差异性。(2)以总还原能力、清除DPPH和ABTS自由基能力和Hep G2肿瘤细胞存活率为指标,发现有机硒可进一步提高螺旋藻蛋白质(SP)的抗氧化活性及抗肿瘤增殖作用,其中Se-SP和SP清除DPPH的IC50分别为0.804mg/m L和1.031 mg/m L。当蛋白浓度为2 mg/m L时,Se-SP和SP对Hep G2细胞的抑制率分别为57.90%和49.94%。(3)基于TMT技术分析硒胁迫对螺旋藻蛋白代谢的影响。采用TMT定量技术鉴定出948个差异蛋白,主要涉及光合作用、碳水化合物代谢、氨基酸代谢、金属结合与离子转运和硫化合物代谢等代谢通路。其中,硒胁迫可有效降低与光能吸收和电子传递相关蛋白的表达,导致光能作用速率减弱;而碳水化合物和能量代谢中与氧化磷酸化、三羧酸循环和糖异生途径等相关代谢的关键酶表达水平的上调可能是螺旋藻响应能量缺乏的调节机制。此外,与硒的转运和代谢相关的硝酸盐ABC转运蛋白和半胱氨酸与蛋氨酸代谢发生显着上调,而硫酸盐ABC转移蛋白和硫化合物代谢发生显着下调。(4)比较分析不同含硒蛋白抗炎活性的差异性。在最优分离纯化条件下:p H7.0、洗脱梯度0.12 M、0.2 M、0.4 M、0.6 M和0.8 M,样品浓度3.0 mg/L以及细长柱(2.5cm*60 cm),富硒粗蛋白可被分离纯化为5个主要蛋白组分(Se-SP1、Se-SP2、Se-SP3、Se-SP4、Se-SP5),其中Se-SP3表现出更好的抗氧化活性,且Se-SP3可通过调控小鼠巨噬细胞RAW246.7的增殖、抑制细胞因子NO、IL-6、TNF-α、和IL-1β的分泌、抑制胞内酶MDA及提高GPX的表达发挥抗炎作用。
张莹[3](2019)在《不同初始氮浓度下产油尖状栅藻的光合生理响应及其转录组学分析》文中进行了进一步梳理化石能源面临着日益枯竭、资源分布不均衡以及消耗量增加的危机,导致世界范围的能源问题。许多藻类具有生长快、光合产油效率高等特性,使其成为生产生物柴油极具前景的原材料。尖状栅藻(Scenedesmus acuminatus)是一株高产油单细胞绿藻,该藻在适度低氮限制下能显着提高生物量和油脂产率,油脂含量高达50%以上,是生产生物柴油的理想藻株。但目前对于尖状栅藻在低氮条件下,快速油脂积累过程中的光合生理代谢,特别是低氮驱动的能量调控与碳流分配机制还缺乏深入的认识。本文以高产油绿藻-尖状栅藻为材料,从两个光系统激发能的调节、电子流分配、低氮驱动的光合碳分配以及转录谱分析等方面,阐明尖状栅藻高效累积脂质的物质和能量代谢基础,揭示能源微藻油脂高效合成的机制。主要研究结果如下:(1)不同初始氮浓度培养尖状栅藻,结果表明:0.1 g L–1组的藻细胞获得最高碳含量、油脂含量、高位热值和最低单位油脂产率,分别为61.86%、44.24%、3.10 MJ kg–1和0.09 g L–1d–1。氮素浓度在0.4–0.75 g L–1范围可获得最高的油脂产率(0.13–0.14 g L–1 d–1)。氮素浓为0.1–0.3 g L–1的藻细胞在培养过程中两个光系统的激发能经历状态转化(state1向state2转变)的光捕获调节,然后逐渐恢复到state1,调节程度较弱。在油脂产率最高的0.4–0.75 g L–1组,藻细胞具有强的激发能调节能力,经历3个阶段的调节:(i)培养0–2 d,经历状态转化的调节,(ii)培养3–5 d,经历捕光天线脱离的调节,(iii)培养5–12 d,藻细胞向state1过渡。(2)PSⅡ的叶绿素荧光参数表明,PSⅡ的光合活性显着受到QA还原水平的影响。随着培养的进行,各初始氮浓度藻细胞PSⅡ吸收的光能分配到光化学反应的能量减少,分配到非光化学猝灭的能量增加。初始氮浓度0.1–0.6 g L–1组的尖状栅藻,PSⅡ吸收的光能更多的以调节性的光保护机制耗散(非光化学猝灭的量子产率Y(NPQ)>0.4),初始氮浓度为0.75–1.5 g L–1范围的尖状栅藻吸收的光能主要以被动耗散为热量的形式释放(非调节性能量耗散的量子产率Y(NO)>0.4)。低氮(0.1–0.6 g L–1组)具有提高藻细胞耐受光强的能力。测定鼓包曲线表明,培养第3 d,氮浓度为0.3 g L–1和1.5 g L–1的藻细胞产生较高比例的围绕PSⅠ的环式电子循环途径,0.75 g L–1和0.8 g L–1组没有检测到鼓包曲线。随着培养的进行,各初始氮浓度下藻细胞环式循环电子流的比例增加。(3)尖状栅藻在培养适应阶段(1–24 h),O2–产生速率和H2O2的含量减少,超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH)等抗氧化酶活性被激活,水–水循环途径以较低的速度运行。培养24 h后,无氮培养的尖状栅藻O2–产生速率和H2O2含量增加,SOD、APX和GSH活性增加,表明氮缺乏条件诱导藻细胞增强水–水循环代谢。氮浓度为0.75 g L–1的尖状栅藻对代谢的调节更灵活,细胞积累的H2O2明显低于1.5 g L–1组,两个有氮实验组藻细胞过氧化氢酶(CAT)的活性随着培养逐渐降低,无氮培养的藻细胞CAT活性逐渐增加,弥补了APX活性的不足。(4)无氮培养抑制尖状栅藻生长,色素含量下降,单细胞重量增加,叶黄素和玉米黄素是尖状栅藻响应氮缺乏胁迫的主要色素。尖状栅藻可溶性蛋白的含量随着培养时间的推移和初始氮浓度的降低而减少;碳水化合物的含量随着培养时间的推移先快速增加后减少,初始氮浓度越低增加和减少的幅度越大;总脂含量随着培养时间的推移逐渐增加,初始氮浓度越低油脂含量越高。抑制碳水化合物的合成和降解,尖状栅藻总脂的含量显着下降;脂肪酸的合成受到抑制,藻细胞碳水化合物的含量也减少。说明尖状栅藻碳水化合物和脂质的代谢相互影响,低氮促进尖状栅藻增长的碳水化合物是藻细胞后期快速积累油脂的关键。(5)转录组分析显示:无氮条件下尖状栅藻糖酵解、磷酸戊糖途径、脂肪酸合成途径、氮素的吸收和同化、氨基酸合成途径(硫参与的氨基酸除外)等的差异表达基因显着上调,上述途径中上调的差异基因数目随着氮浓度的升高逐渐减少,0.75 g L–1组的部分基因差异倍数的绝对值高于1.5 g L–1组。与光系统结构修复的PSⅡ核心蛋白和放氧复合体外周蛋白以及Cytb6f的表达在无氮组表现上调,编码尖状栅藻的磷脂:二酰基甘油酰基转移酶(PDAT)基因显着上调,表明在氮素胁迫下藻细胞主要通过不依赖乙酰–Co A的PDAT途径积累TAG。尖状栅藻在低氮限制时,磷酸戊糖途径和脂肪酸合成途径的差异表达基因显着上调,编码二酰基甘油酰基转移酶(DGAT)和PDAT的基因上调,说明在低氮条件下尖状栅藻TAG合成既依赖DGAT,又依赖PDAT。低氮对尖状栅藻氮代谢相关通路具有明显调控作用,涉及氮转运和同化以及氨基酸、氨甲酰磷酸合成途径和尿素循环途径的基因都显着上调,以提高细胞对氮的摄取和利用能力。
黎小廷[4](2019)在《氨氮对顿顶螺旋藻(Spirulina platensis)生长特性及碳氮代谢过程影响的研究》文中研究表明微藻能生产许多有价值的产品,在能源,保健,食品等方面具有极大的潜力。因此,对于微藻的研究已越来越受到学者们的重视。螺旋藻属于蓝藻门,由于其蛋白质含量高,生长速率快,生物量易于收获的特点,引起了学者们对其研究的兴趣。氨氮是螺旋藻最佳利用氮源,但是高浓度的氨氮会抑制螺旋藻的生长,甚至导致藻细胞死亡。另外,生产生活中产出的废水,如食品生产废水,生活废水,畜禽废水等都含有大量的氨氮,这严重制约着利用污水来培养微藻的应用潜能。本文以钝顶螺旋藻(蓝藻门:Spirulina platensis)为研究对象,开展了微藻自养和混养培养条件下,不同浓度氨氮对微藻生长和细胞组分的影响;利用叶绿素荧光诱导动力学曲线及参数,研究了不同浓度氨氮对自养和混养微藻光合活性和对光能的捕获、吸收、转化、分配、利用的影响,并且从微藻的代谢物质流、能量流的角度探索氨氮对自养和混养微藻的碳氮代谢和能量利用的影响,将有助于从宏观到微观角度了解氨氮对微藻的影响,为提高微藻产量、目标代谢产物和能量利用提供科学依据。研究结果表明:(1)50mg/L氨氮对自养钝顶螺旋藻的生物量累积有一定的抑制,但增加氨氮浓度到100和200mg/L,该抑制作用明显而强烈。混养培养的该微藻相比于自养培养生长得更好,且能一定程度上耐受100mg/L氨氮,并在50mg/L氨氮培养下获得最大生物量4070mg/L。但不管是自养还是混养,该微藻都难以在高浓度氨氮(200mg/L)的条件下生长。(2)氨氮的添加逐渐降低了钝顶螺旋藻色素的含量,高浓度的氨氮对藻细胞色素的合成抑制更加明显。在混养条件下,微藻的色素含量减少得更快,降低的量更大。钝顶螺旋藻总蛋白的含量随培养基中可利用氮源含量的增加而增加,高浓度的氨氮抑制微藻糖类的合成。氨氮降低了自养培养微藻脂类的含量而增加了混养培养藻细胞脂类的含量。(3)氨氮的添加会快速降低钝顶螺旋藻的光合活性,光合活性降低的程度随着氨氮浓度的增加而越强烈。另外,氨氮促使藻细胞的光保护机制增强,混养培养强化了藻细胞的光保护机制,但在高浓度氨氮下,藻细胞的光保护机制难以持续发挥,最终导致钝顶螺旋藻细胞光系统的破坏。(4)氨氮促进了钝顶螺旋藻细胞光系统反应中心对光能的吸收,但吸收的光能主要还是通过热能或者荧光的形式而被耗散掉,只有极少数吸收的能量被藻细胞真正的利用转化为化学能。混养培养对钝顶螺旋藻细胞光系统电子传递的影响和氨氮一致,但影响程度低于氨氮,主要是对藻细胞PS II电子传递的影响而对PS I的影响不大。(5)50mg/L氨氮对自养和混养钝顶螺旋藻的碳氮代谢过程没有明显的影响,自养该微藻各代谢途径的代谢物质均由卡尔文循环产生的PGA转化而来,而混养钝顶螺旋藻细胞中卡尔文循环及磷酸戊糖途径的代谢物质主要由添加的葡萄糖转化而来,其他则通过卡尔文循环产生的PGA转化。并且,100mg/L氨氮使得卡尔文循环及磷酸戊糖途径中的代谢物质全部由添加的葡萄糖转化而来,同时使GAP向PGA转化,为卡尔文循环补充了由于较高氨氮浓度造成的通过光合磷酸化产生的还原性物质NADPH的不足。(6)50mg/L氨氮只降低了自养钝顶螺旋藻细胞三羧酸循环中SUCC支路的代谢流量而不影响其他途径的代谢流量。混养钝顶螺旋藻细胞三羧酸循环中SUCC支路的代谢流量随氨氮浓度的增加降低的更明显,而且其他途径代谢途径流量随随氨氮浓度的变化而变化。50mg/L氨氮使得混养微藻对氮和无机碳的同化率降低而增加了对有机碳的利用,100mg/L氨氮使微藻对无机碳的同化率降低而增加了对氮和有机碳的利用。(7)自养钝顶螺旋藻细胞主要通过光合磷酸化产生能量,而混养钝顶螺旋藻细胞则主要通过氧化磷酸化产生能量,但卡尔文循环都是主要的能量消耗途径。从能量利用率来看,在50mg/L氨氮的混养培养条件下,合成每克微藻生物量所消耗的能量最少,因此在此条件下微藻的能量利用率最高。
罗涵夫[5](2018)在《假俭草DUS测试指南研制及其抗寒生理特性的研究》文中研究指明假俭草(Eremochloa ophiuroides(Munro)Hack.)是原产于我国的一种重要的暖季型草坪草,种质资源丰富,耐粗放管理,广泛应用于绿化草坪。DUS(Distinctness,Uniformity and Stablity)测试是指对植物新品种进行特异性、一致性和稳定性测试的过程,是植物新品种保护的技术基础和授权依据,而我国还没有假俭草品种的DUS测试标准,这使得我国假俭草品种使用混乱,而且育种人的权益得不到保障,从而限制了我国假俭草种质资源的开发、育种及利用。本研究参照国内外相关DUS测试指南,根据对16份假俭草种质资源材料的23个性状两个完整生长周期的观测记录,制定了我国假俭草DUS测试指南;同时,对假俭草的抗寒性进行了研究。在人工设定的25℃、20℃、15℃、10℃和5℃五个温度梯度下,选取‘华南假俭草’和‘Ⅰ28B’假俭草2个绿期长短不同的假俭草品种,通过测定PSⅠ和PSⅡ的相关荧光参数,探讨不同光合系统对不同程度低温胁迫的敏感性,试图揭示假俭草低温下叶片生理变化及衰退的机理;并在低温条件下分别喷施25 mM CaCl2、1%的含铁叶面肥、25 mM CaCl2+1%含铁叶面肥,研究钙、铁元素对假俭草草坪绿度、叶绿素含量、相对对含水量、相对电导率、脯氨酸含量和抗寒性的影响,为假俭草冬季养护管理提供参考。主要研究结果如下:(1)按照植物新品种保护联盟(UPOV)发布的植物DUS审查及性状描述总则相关文件的要求,并参考日本农林水产省发布的假俭草DUS测试指南以及其他草种的DUS测试指南,确定了我国假俭草新品种DUS测试指南的研制方案。(2)通过对形态性状的观测与分析,结合测试可操作性,确定了23个性状作为假俭草DUS测试指南测试性状;对特征性状进行分类、分级和编码,并对相关性状做了性状解释;还编制了技术问卷。最终制定了我国假俭草DUS测试指南。(3)两种假俭草叶片的叶绿素荧光特性及P700信号结果分析表明,假俭草低温诱导的光抑制原初部位为PSⅡ,即光系统Ⅰ对低温胁迫不敏感,低温胁迫主要抑制了光系统Ⅱ的活性。当温度降至10℃时,假俭草中依赖叶黄素循环的PSⅡ光保护机制迅速减弱,假俭草出现光损伤,表现出明显的光抑制;而依赖环式电子循环的PSⅠ光保护机制迅速激活;且低温胁迫下,华南假俭草的光系统Ⅱ的活性要显着高于Ⅰ28B假俭草,且华南假俭草具有较强的光保护能力,低温下光损伤程度也较低。综合分析认为,华南假俭草较Ⅰ28B假俭草具有较强的抗寒性。(4)根据喷施钙、铁离子后的华南假俭草抗寒性相关生理指标,并结合模糊数学隶属分析法,认为叶面施肥可增强假俭草的抗寒性,施铁效果最好,施钙效果次之,钙铁混施效果一般。
路涛[6](2016)在《亚高温强光胁迫下番茄幼苗光抑制及光保护机制研究》文中认为设施蔬菜栽培是我国现代农业生产重要组成部分,番茄(Solanum lycopersicum L.)作为我国北方地区温室栽培的主要蔬菜作物之一,在设施越夏栽培过程中常遭受高温和强光的双重胁迫,导致植株产量和果实品质下降,严重制约设施蔬菜产业发展。因此,研究高温强光对设施蔬菜的影响,特别是东北地区亚高温强光对设施番茄光合作用的影响,进而加深人们对光合作用规律的认知并因地、因时制定相关防控措施,以缓解逆境障碍,从而保证高产、优质栽培,显得尤为重要。本文以番茄品种“辽园多丽”为试材,研究了亚高温强光诱导番茄幼苗叶片光合作用及光系统抑制的机理及D1蛋白周转、叶黄素循环、环式电子传递、线性电子传递等途径在亚高温强光胁迫下番茄叶片中的光保护作用机制,主要研究结果如下:1.明确了亚高温强光胁迫对番茄叶片光合作用的影响。研究表明亚高温强光导致植株叶片光合速率下降,非气孔因素是主要限制因素。研究结果显示,与对照(CK,25℃, 500 μmol·m-2·s-1)植株相比,亚高温强光胁迫(HH,35℃,1000μmol·m-2·s-1引起番茄叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)及气孔限制值(Ls)大幅下降,而胞间CO2浓度(Ci)大幅升高,此外,Rubisco酶活性及其大小亚基(rbcL和rbcS)基因相对表达量显着低于对照,说明非气孔因素起主导作用。2.明确了亚高温强光胁迫对光系统Ⅱ (PS Ⅱ)的影响。研究发现,亚高温强光胁迫导致番茄叶片PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、PS Ⅱ天线转化效率(Fv’/Fm’)、PS Ⅱ潜在活性(Fv/Fo)、PSⅡ光下实际光化学效率[Y(Ⅱ)]、 PS Ⅱ电子传递速率[ETR(Ⅱ)]显着下降,与此同时PS Ⅱ光化学效率[Y(NO)]和PS Ⅱ非光化学效率[Y(NPQ)]显着升高,而反映PS Ⅱ反应中心失活状态的最大荧光(Fm)和初始荧光(Fo)及反映PS Ⅱ反应中心开放程度的光化学淬灭系数(qP)也显着降低,这说明亚高温强光胁迫引起PS Ⅱ反应中心关闭并发生不可逆失活,进而引起PSⅡ光化学效率的降低,从而导致PSⅡ发生光抑制和光破坏。而且亚高温强光处理导致的PSⅡ光抑制和光破坏的程度随着胁迫时间的增加而加重。3.明确了亚高温强光胁迫对光系统I(PS Ⅰ)的影响。研究表明,亚高温强光处理后,番茄叶片PS Ⅰ光下实际光化学效率[Y(Ⅰ)]、PSI电子传递速率[ETR(Ⅰ)]极显着下降,说明PS Ⅰ受到光抑制。由于Y(Ⅰ)下降是PS Ⅰ受体侧量子效率[Y(NA)]显着下降和PS Ⅰ供体侧量子效率[Y(ND)]显着上升引起的,我们推测过剩光能引起PS Ⅱ电子传递受阻并在PS Ⅰ供体侧积累,从而导致PS Ⅰ供体侧光抑制;同时Rubisco酶活性下降导致电子在PS Ⅰ受体侧积累,进而发生PS Ⅰ受体侧光抑制。4.明确了亚高温强光胁迫对活性氧(ROS)代谢的影响。研究结果发现,亚高温强光胁迫引起番茄叶片中丙二醛(MDA)和H2O2含量显着上升,可溶性蛋白(Sp)和游离脯氨酸(Pro)含量显着下降,而细胞相对电导率(K)和细胞膜受损程度(α)升高,说明亚高温强光导致番茄体内ROS大量积累,严重破坏细胞膜并导致膜内物质外流。此外我们还发现亚高温强光处理导致番茄叶片超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性严重下降,(Cu/Zn)SOD、GR基因相对表达量显着降低,而过氧化氢酶(CAT)活性提高,(Mn)SOD、APX基因相对表达量显着升高,说明逆境诱导ROS清除系统清除ROS,但亚高温强光胁迫严重抑制了相关抗氧化酶活性,造成ROS不能及时清除并在植株体内大量积累,进而导致ROS代谢失衡并破坏光合作用和光合系统。5.明确了亚高温强光胁迫下D1蛋白周转和叶黄素循环对番茄叶片光合作用和保卫细胞的影响。研究结果表明,与对照植株相比,硫酸链霉素(SM)和二硫苏糖醇(DTT)处理导致番茄叶片Pn、表观量子效率(AQY)降低,与此同时气孔数目、保卫细胞和气孔的宽、面积降低,而保卫细胞和气孔长、长宽比增加,说明D1蛋白周转或叶黄素循环被破坏诱导气孔关闭和气孔数量减少,减弱了植株对光的利用能力,光合作用受抑制。6.明确了亚高温强光胁迫下D1蛋白周转和叶黄素循环对番茄叶片光抑制的影响。结果显示,SM和DTT处理引起Fv/Fm、Fv/Fo、Y(Ⅱ)、qP极显着降低,在转录和翻译水平上分别导致psbA基因下调表达和D1蛋白含量降低,说明D1蛋白循环和叶黄素循环被破坏引起PS Ⅱ核心蛋白在分子和蛋白水平上受损,进而造成D1蛋白的净损失,最终导致PS Ⅱ反应中心被破坏,发生严重光抑制。此外,我们还发现SM和DTT处理导致叶片总叶绿素含量显着降低及叶绿素a (Cha)和叶绿素b (Chb)含量比(Cha/Chb)升高,说明D1蛋白循环和叶黄素循环被破坏提高了捕光色素复合体对氧化胁迫的敏感性,导致叶片天线色素被破坏。7.明确了亚高温强光胁迫下D1蛋白周转和叶黄素循环对番茄叶片ROS的影响。采用荧光染料DHE和DCFH-DA分别对番茄叶片保卫细胞中的02·-和H202进行染色观察,并结合其活体染色观察发现亚高温强光胁迫导致保卫细胞和叶片中ROS大量积累,SM和DTT处理大大加深了保卫细胞中ROS的荧光强度和叶片染色深度;此外,抗氧化酶活性如CAT、POD和SOD,及总抗氧化能力(T-AOC)也被强烈抑制,说明D1蛋白循环和叶黄素循环被破坏诱导植株抗氧化能力降低,ROS不能清除,保卫细胞中ROS含量增加,进而导致气孔关闭。8.明确了亚高温强光胁迫下环式电子传递(CEF)和线性电子传递(LEF)对番茄叶片能量分配的影响。结果显示,甲基紫精(MV)和敌草隆(DCMU)处理导致番茄叶片分配于PS Ⅱ的光能(β)、PS Ⅱ天线热耗散能(D)急剧上升,而分配于PS Ⅰ的光能(α)、PS Ⅱ光化学反应能(P)、有活性PS Ⅱ反应中心过剩能(E)急剧下降,说明CEF和LEF被抑制诱导能量过剩及激发能分配失衡,而大量分配于PSⅡ的激发能导致反应中心被破坏而不能进行光化学反应。9.明确了亚高温强光胁迫下CEF和LEF对光抑制的影响。研究结果显示,MV和DCMU处理造成Fv/Fm、Fv’/Fm’、qP极大降低,PSⅡ激发压(1-qP)极大升高,说明CEF和LEF被抑制造成PS Ⅱ反应中心失活,甚至被降解且无法恢复,可见CEF和LEF对亚高温强光逆境下番茄叶片PS Ⅰ和PSⅡ反应中心的光保护作用极为重要。10.明确了亚高温强光胁迫下CEF和LEF对跨膜质子动力势(pmf)的影响。我们研究发现,MV和DCMU处理显着降低了番茄叶片的pmf及其组分跨膜质子梯度(△pH)和跨膜电势(△Ψ)。同时测定叶片P515信号发现MV和DCMU处理后,番茄叶片暗适应后P515信号衰减快速下降,叶片预照光后则缓慢下降,说明类囊体膜完整性被破坏及ATP-ase活性被严重抑制。
黄海丽[7](2015)在《离体光系统Ⅱ分解水反应的光抑制机理研究》文中提出光系统Ⅱ(PSⅡ)是高等植物、藻类和蓝细菌类囊体膜上的色素蛋白复合物,它能吸收光能,光驱动分解水释放氧气,同时产生质子和电子。但是,PSⅡ是较为不稳定的光合机构,PSⅡ吸收太阳光发生水氧化反应,过剩的光能会造成PSⅡ的破坏,导致光合效率降低。最近研究表明PSⅡ可作为重要的资源为实现太阳能光催化分解水制氢气所用。因此,研究PSⅡ的光抑制机理,提升PSⅡ在耐光条件下的光合效率具有重大意义。本论文首先从菠菜中提取出具有高活性的PSⅡ样品,并利用氧电极对其活性进行研究。随后对提取出的PSⅡ样品进行修饰,得到去除锰簇的PSⅡ样品,并利用紫外-可见吸收光谱手段考察去除锰簇的PSⅡ是否具有电子传递活性。然后以PSⅡ和去除锰簇的PSⅡ为研究对象,通过实验设计和结果分析,阐述PSⅡ的光抑制机理:(1)通过对完整的PSⅡ和去除锰簇的PSⅡ活性的分析,阐述了光抑制机理:PSⅡ的光抑制分两步,光首先破坏锰簇的结构导致放氧中心失活,P680+·在反应中心累积,然后造成对反应中心造成破坏。(2)通过对有无电子供体存在的去除锰簇的PSⅡ的电子传递活性的分析,阐述了PSⅡ的电子供体侧光抑制机理:叶绿素P680受光激发发生电荷分离,产生P680+·,而由于电子供体侧无法向P680+·提供电子,延长了P680+·的存在时间,但是P680+·具有很强的氧化性,会破坏反应中心的D1蛋白及其周围的色素分子,引起电子传递活性降低。(3)通过对是否进行抽真空处理的去除锰簇的PSⅡ电子传递活性的分析,阐述PSⅡ的电子受体侧光抑制机理:反应中心的P680吸收过剩的光能,加剧了电荷分离,产生过剩的带电基团(P680+·、Pheo-·、QA-·),造成受体侧电子传递拥堵,引起3[P680+·Pheo-·]电荷重组,形成三重激发态的P680(3P680),3P680易与氧气反应生成单重态氧,单重态氧会导致反应中心D1蛋白降解,引起电子传递活性降低。通过对PSⅡ光抑制机理的研究和理解,本论文工作还提出了PSⅡ光保护的方法,实验结果表明该方法达到了一定的光保护效果。
郑静静[8](2013)在《高温强光对小麦叶绿体Deg5蛋白酶与PSⅡ功能的影响及SA的调节作用》文中进行了进一步梳理光合作用是绿色植物特有的生命现象,也是农作物产量形成的关键,而适宜的光照和温度是光合作用能够顺利进行的重要条件。小麦是我国主要的粮食作物,是人民生活的根本,其产量高低直接关系人民生活水平的提高和国民经济的发展。小麦生长的适温为15-20℃,籽粒灌浆期的平均气温高于15℃时已开始不利于粒重的形成。小麦在生长发育后期往往会受到高温和强光的双重胁迫,引起光合机构破坏,导致籽粒形成受阻,直接影响小麦产量。本文研究了高温强光对小麦叶绿体D1蛋白、Deg5蛋白酶、PSⅡ活性、光合速率及抗氧化酶活性的影响,以及水杨酸(SA)的调节作用,旨在进一步探究SA对高温强光下光合系统Ⅱ(PSⅡ)和光合机构的调节机理,为生产中采取相关抗逆应变措施提供依据。试验以小麦(Triticum aestivum)矮抗58为材料,室外盆栽为主,室内沙培为辅。大田栽培于河南农业大学科教园区进行,土壤为沙壤土,待生长至灌浆期(开花后20天)用于实验,室内沙培的小麦以四叶期植株为材料。首先采用0.1mmol L-1的SA预处理小麦叶片(以清水预处理为对照),然后进行不同的光温处理。大田栽培的取旗叶为试材,沙培小麦以完全展开的叶片为试材,所得试材用于D1蛋白和Deg5蛋白酶表达水平检测及相关生理指标的测定。主要结果如下:1. SA对高温强光胁迫下小麦叶绿体D1蛋白和Deg5蛋白酶表达的调节作用高温强光引起小麦叶绿体D1蛋白含量下降,参与受损D1蛋白降解的Deg5蛋白酶表达水平降低。对小麦叶片施加SA后,高温强光下D1蛋白与Deg5蛋白酶的表达水平较对照明显提高,并在中温中光条件下恢复3h后能够达到高温强光胁迫前的水平。说明SA预处理有助于缓解高温强光对D1蛋白的伤害,提高高温强光下Deg5蛋白酶的表达水平,为PSⅡ中心的修复和光合作用的顺利进行奠定基础。2. SA对高温强光下小麦PSⅡ功能及光合速率的影响高温强光下,小麦叶片PSⅡ的最大光化学效率(Fv/Fm)、实际光化学效率(ΦPSⅡ)、光化学淬灭系数(qP)、光合电子传递速率(ETR)、净光合速率(Pn)和气孔导度降低,非光化学猝灭系数(NPQ)和初始荧光(Fo)升高,说明PSⅡ活性中心受损,光合功能遭到破坏。与对照植株相比,水杨酸预处理可使小麦叶片在高温强光下维持较高的Fv/Fm、ΦPSⅡ、qP、ETR、Pn和气孔导度,较低的NPQ和Fo水平,并加快回到非逆境条件下上述功能的恢复。表明对小麦叶片施加SA有助于提高其PSⅡ活性,增强光合速率,有利于小麦籽粒的发育。3.SA对高温强光下小麦叶片抗氧化酶活性和细胞膜的调节作用高温强光下,小麦叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)等抗氧化酶活性降低,膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)和渗透调节物质脯氨酸(Pro)含量增多,相对电导率增大。相对于对照,施加SA的小麦在高温强光胁迫下,SOD、CAT、POD等抗氧化酶活性有所升高,MDA和Pro含量减少,相对电导率降低。说明SA有助于改善高温强光下小麦的抗氧化酶活性,缓解细胞膜在高温强光下受到的伤害,减少活性氧等有害物质的生成,增强小麦的抗逆性能。
李威[9](2012)在《东北红豆杉幼树和幼苗光合生理适应性研究》文中进行了进一步梳理光是植物生长发育最为重要的生态因子之一,光合作用是植物最基本的生命活动,其他一切生命活动都源于光合作用。适量的光有利于植物的代谢和有机质合成,过量的光则对植物光合作用不利,可导致光抑制乃至严重的光伤害致植物死亡。东北红豆杉(Taxus cuspidata)是我国东北分布的珍贵第三纪孑遗树种、国家Ⅰ级重点保护的野生濒危植物种类,对生境条件要求高。野外和人工条件下,东北红豆杉幼苗都喜阴忌晒,只能生长在遮阴条件下,强光刺激,会使其叶片会变色,最终死亡,而15年以上的东北红豆杉即使放置在全光下,也可以正常生长。因此,了解东北红豆杉幼树和幼苗对光的生理适应性意义重大。本文对于东北红豆杉幼树和幼苗光合特性及对光的生理适应性进行了研究,同时对东北红豆杉幼树和幼苗光保护机制差异做了对比,以及光呼吸和叶黄素循环在光保护中的作用。结果表明:研究了不同光强环境对东北红豆杉幼苗叶片光合特性影响,其中,一层遮阴和自然光处理的东北红豆杉幼苗光合能力较强,净光合速率和光饱和点较高。一层遮阴和自然光处理的东北红豆杉幼苗光饱和点在1000μmol·m-2·s-1,而二层和三层遮阴处理东北红豆杉幼苗光饱和点在600μmol·m-2·s-1.不同光环境下生长的东北红豆杉幼苗光合速率日变化进程均表现出双峰曲线,其中一层遮阴和自然光下生长的东北红豆杉幼苗“光合午休”现象明显。自然光、二层和三层遮阴下生长的东北红豆杉幼苗叶片淀粉含量和总糖含量有所下降。研究了不同光环境对东北红豆杉幼苗叶片荧光参数的影响。结果表明,自然光下生长的东北红豆杉幼苗叶片最大光化学效率(Fv/Fm)降低,表明较高的光强对叶片产生光抑制,同时PSⅡ光化学效率(ΦPSⅡ)也表现出降低。二层和三层遮阴条件下,东北红豆杉幼苗Fv/Fm和ΦPSⅡ有所增加,表明弱光环境有利于增加PSⅡ的光化学效率。同时研究表明,自然光和一层遮阴下生长的东北红豆杉幼苗叶片随着光强的增加,其天线色素热耗散(NPQ)也有明显增加,这是植物对强光的一种光保护机制。对东北红豆杉幼苗叶绿素含量、活性氧代谢和抗氧化酶活性的研究结果表明:自然光和一层遮阴下,东北红豆杉幼苗单位质量总叶绿素含量低于二层和三层遮阴条件下生长的东北红豆杉幼苗叶片,但自然光和一层遮阴叶片叶绿素a/b值较二层和三层遮阴叶片高。自然光下生长的东北红豆杉幼苗叶片丙二醛(MDA)含量最高,并且O2-·产生速率和H202含量都高于其他三个光环境下生长的东北红豆杉幼苗叶片。但总抗氧活性一层遮阴处理最高,其中自然光和一层遮阴东北红豆杉幼苗叶片SOD和POD活性较高,而二层和三层遮阴CAT活性较高。可以看出,虽然自然光处理的东北红豆杉幼苗叶片具有较高的光合能力和热好散能力,并且抗氧化酶活性较高,但是O2-·产生速率仍然较高积累了大量的H202,对细胞质膜破坏程度较多,说明强光下东北红豆杉幼苗叶片过剩的激发能较多。而弱光环境下由于光合能力变弱和光强较弱,不能积累较多的有机物质。研究了生长在弱光和自然光环境下东北红豆杉幼树叶片光合及生理适应性。结果表明:遮阴条件下生长的东北红豆杉幼树具有较高的叶绿素含量,有助于光能的捕获;自然光下生长的东北红豆杉叶片具有较高的叶绿素a/b和叶绿素/类胡萝卜素Chl/Car比值。虽然遮阴的东北红豆杉幼树叶片叶绿素含量高,但是其最大光合速率、光饱和点羧化效率和CO2饱和点都低于自然光生长的东北红豆杉幼树叶片。光强由弱光转换强光时,弱光叶片和自然光叶片实际光化学效率(ΦPSⅡ)、电子传递速率(ETR)和非光化学猝灭(NPQ)有明显差异。随光强的增加遮阴叶片ΦPSⅡ下降幅度较大,而自然光照下生长的叶片下降幅度较小;弱光叶片电子传递速率(ETR)小于自然光叶片;弱光和自然光叶片的NPQ随光强的升高而升高,但弱光叶片在较低的光强下即达到最大值。东北红豆杉幼树叶片具有较高的抗氧化酶活性。以东北红豆杉幼苗和幼树为研究对象,探讨了东北红豆杉幼树和幼苗光保护差异。结果表明,与幼树相比,东北红豆杉幼苗的色素含量、光合能力和光饱和点较低。PSⅡ的光化学响应曲线说明,在强光下东北红豆杉幼树和幼苗叶片的PSⅡ光化学效率均发生下调,但东北红豆杉幼苗叶片PSⅡ光化学效下降较快。东北红豆杉幼苗和幼树叶片实际光化学效率(ΦPSⅡ)和PSⅡ捕光效率随着光强的增加而降低,但天线色素非光化学猝灭系数(NPQ)随着光强的增加而升高,说明光强增加了热能耗散能力。东北红豆杉幼树叶片光呼吸速率明显高于幼苗叶片。东北红豆杉幼树和幼苗叶片叶黄素循环在中午强光条件下均表现出了较高的活性,脱环氧化作用增加,是一种光保护机制。东北幼树幼苗叶片O2-·产生速率较快H2O2积累量多,但抗氧化酶活性与幼树叶片没有明显差异(p>0.05)。
刘永慧[10](2009)在《NaCl胁迫下二色补血草光保护机制的研究》文中研究表明本文以二色补血草幼苗为实验材料,研究不同浓度NaCl处理对其光合特性、热耗散机制、活性氧清除系统以及PSⅡ光化学特性的影响,从而探讨NaCl胁迫下二色补血草所受到的伤害及其光保护机制。结果如下:1.NaCl对二色补血草生长状况的影响随着盐处理浓度的增加,二色补血草的干鲜重、根系的总长度、表面积、总体积、平均直径、根尖数以及鲜、干重等参数均先升高后降低,在100 mmol/L NaCl处理时达到最大值。二色补血草的根系活力随着处理盐度的增加也是先升高后降低,最高点出现在100 mmol/L NaCl处理时,且较CK升高极显着,可以认为这是二色补血草对低浓度NaCl的适应性反映,在一定程度上促进了地上部分的生长。400 mmol/L NaCl处理下,其根系活力明显低于CK,二色补血草的生长代谢显着降低。2.NaCl对二色补血草光合特性的影响在200、400 mmol/L NaCl处理下,Pn、Gs、Ci较CK明显降低,而Ls极显着上升。可以得出,较高盐浓度下光合速率的降低与气孔限制因素密切相关。氧电极法测得的放氧速率在不同盐度下与CK差异均不显着,进一步证明在NaCl处理下,气孔限制因素是二色补血草光合速率降低的重要原因。φPSⅡ随着处理盐度的增加先升高后降低,最大值出现在100 mmol/L NaCl处理时,在400 mmol/L NaCl处理下较CK降低极显着。说明随着盐处理浓度的升高,二色补血草叶片发生光抑制且逐渐增强。3.NaCl对二色补血草非辐射能量耗散(NPQ)及其三组分的影响NPQ随着盐度升高逐渐上升,且200、400 mmol/L NaCl处理与CK有显着差异,表明二色补血草由非光化学途径耗散的光能显着增加,从而保护PSⅡ反应中心免受光抑制伤害。NPQ的主要组分为qE,是依赖跨类囊体膜质子梯度的热耗散,在二色补血草中占NPQ的65%左右。本实验中qE随着处理盐度的升高逐渐升高,与NPQ变化趋势相同,且在200、400 mmol/L NaCl处理下较CK明显上升。表明依赖△pH的能量耗散机制在逐渐增强,可能是高盐胁迫下二色补血草的有效耗散方式之一。NPQ组分之二qT,是依赖状态1向状态2转换的热耗散。在本实验中qT不到NPQ的10%,随着盐度的增加逐渐降低,但不同盐度处理下qT下降并不明显。说明NaCl处理下二色补血草中qT的保护机制受到抑制。NPQ组分之三qI,是与光合作用的光抑制有关的热耗散,约占NPQ的25%,随着盐度的增加逐渐上升,400 mmol/L NaCl处理下显着升高。这可能是高盐浓度下光抑制增强所致。同时qI与DPS的变化一致,表明二色补血草中qI可能与叶黄素循环过程中生成的玉米黄质有关。4.NaCl对二色补血草叶黄素循环的影响随着处理盐浓度的升高,叶黄素脱环化程度(DPS)逐渐升高,其变化趋势与NPQ、qE相一致,而且在较高盐分条件下均明显上升。表明依赖于叶黄素循环的能量耗散在盐胁迫下能起到有效的保护作用,原因可能有:其一DPS的升高表明玉米黄质(Z)和花药黄质(A)生成量的增加,Z可以耗散过剩的激发能。其二与盐胁迫引起的pH梯度有关,不断升高的△pH是依赖于叶黄素循环的热耗散增加的前提,而后者对前者的热耗散起到“放大器”的作用。其三可能与盐胁迫引起的类胡萝卜素相对含量增加有关。5.NaCl对二色补血草活性氧清除系统的影响200、400 mmol/L NaCl处理下,SOD、CAT活性较CK均明显上升,Car、Anth的相对含量随着盐度增加逐渐上升,其中Car的相对含量在不同盐度下较CK均显着上升。在400 mmol/L NaCl处理下Anth%较CK上升显着。表明在二色补血草光保护的过程中,活性氧清除系统起着相当重要的作用,一方面较强的抗氧化能力增强其耐盐性;另一方面活性氧非酶系统含量的升高是其适应盐渍环境不可忽视的原因之一。6.NaCl对二色补血草PSⅡ光化学特性的影响K相可变荧光占(FJ-FO)振幅的比例(WK),400 mmol/L NaCl处理下较CK显着下降,表明二色补血草PSⅡ的供体侧很有可能未受到盐胁迫伤害。400 mmol/L NaCl处理下,与CK相比,标准化后的在J-P相和直线F=FM之间的面积(Sm)有所降低,从2 ms到tFm时间内QA的氧化还原次数(N)显着降低,J相相对可变荧光(VJ)略有降低,I相相对可变荧光(VI)从第3天开始升高显着。表明400 mmol/L NaCl处理下PSⅡ受体侧的电子传递能力相对较低。400 mmol/L NaCl处理下,二色补血草单位面积内有活性的反应中心数量(RC/CSo)较CK明显增加。同时,单位反应中心吸收的光能(ABS/RC)有所下降,用于还原QA的能量(TRo/RC)和用于电子传递的能量(ETo/RC)均明显下降,而耗散掉的能量(DIo/RC)下降幅度并不明显,说明单位反应中心的热耗散可能相对增加了。结果表明400 mmol/L NaCl处理下,虽然单位反应中心吸收的光能有所降低,但是单位面积内有活性的反应中心数量增多了,从而使捕获的总光能不至于减少,以维持光合作用。在400 mmol/L NaCl处理时,以吸收光能为基础的性能指数(PIABS)和推动力(D.F.)都高于CK。这说明400 mmol/L NaCl冲击对二色补血草PSⅡ的原初光化学反应伤害不大。
二、细胞色素b559与PSⅡ光抑制的光保护机制(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、细胞色素b559与PSⅡ光抑制的光保护机制(论文提纲范文)
(1)转录因子HY5系统调控番茄高光胁迫抗性的作用及其机制研究(论文提纲范文)
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缩略词表 |
1 引言 |
1.1 植物对高光胁迫的响应 |
1.1.1 高光胁迫对植物的影响 |
1.1.2 植物应对高光胁迫的响应和保护机制 |
1.1.3 叶黄素循环参与NPQ调节的机制研究 |
1.2 系统调控在植物胁迫响应中的作用 |
1.2.1 植物对胁迫的系统响应效应 |
1.2.2 介导胁迫系统调控的信号分子 |
1.3 转录因子HY5 对植物生长发育和逆境抗性的影响 |
1.3.1 转录因子HY5的结构与功能 |
1.3.2 转录因子HY5在植物生长发育和逆境响应中的作用机制 |
1.4 锌指蛋白(ZFs)对植物生长发育和逆境抗性的影响 |
1.4.1 锌指蛋白的定义与结构 |
1.4.2 C2H2型锌指蛋白在植物生长发育和逆境响应中的作用研究 |
1.5 本文的研究目的和意义 |
2 番茄植株对高光胁迫具有系统响应效应 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 植株材料及培育方式 |
2.1.2 光诱导及光胁迫处理 |
2.1.3 RNA的提取及实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析 |
2.1.4 全蛋白的提取及蛋白质免疫印迹分析 |
2.1.5 叶绿素荧光和光谱质量的测量 |
2.1.6 类胡萝卜素的提取与高效液相色谱测定 |
2.1.7 方差分析 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 上部叶片光诱导促进了下部叶片中叶黄素循环相关基因表达和蛋白积累 |
2.2.2 上部叶片光诱导通过叶黄素循环激活了下部叶片的光保护机制 |
2.2.3 上部叶片提前光诱导使下部叶片快速激活叶黄素循环从而增强高光抗性 |
2.3 讨论 |
3 HY5 蛋白介导高光胁迫系统响应过程 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 番茄植株材料、植株培育方式及嫁接处理 |
3.1.2 光诱导及光胁迫处理 |
3.1.3 全蛋白的提取及蛋白质免疫印迹分析 |
3.1.4 叶绿素荧光的测量 |
3.1.5 RNA的提取及实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析 |
3.1.6 高效液相色谱测定类胡萝卜素 |
3.1.7 方差分析 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 上部叶片高光诱导促使HY5从上部叶片移动至下部叶片 |
3.2.2 上部叶片的HY5在激活下部叶片光保护机制中发挥重要作用 |
3.2.3 上部叶片的HY5在提高下部叶片高光胁迫抗性中发挥重要作用 |
3.2.4 上部叶片的HY5在调控高光胁迫系统响应中发挥主要作用 |
3.3 讨论 |
4 光信号转录因子HY5转录激活SlPGR5与SlVDE |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 总RNA的提取及实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析 |
4.1.2 全蛋白的提取及蛋白质免疫印迹分析 |
4.1.3 重组蛋白的诱导纯化与凝胶电泳迁移实验(EMSA) |
4.1.4 染色质免疫共沉淀实验(ChIP) |
4.1.5 烟草双分子荧光酶报告基因检测实验(LUC) |
4.1.6 酵母单杂交实验 |
4.1.7 方差分析 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 HY5诱导SlPGR5、SlVDE基因的表达 |
4.2.2 HY5可正向转录调控SlPGR5基因 |
4.2.3 HY5可正向转录调控SlVDE基因 |
4.3 讨论 |
5 Sl PGR5与SlVDE介导HY5调控高光胁迫系统响应 |
5.1 材料与方法 |
5.1.1 植株培育与病毒诱导的基因沉默技术(VIGS) |
5.1.2 植株嫁接、光诱导与光胁迫处理 |
5.1.3 RNA的提取及实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析 |
5.1.4 全蛋白的提取及蛋白质免疫印迹分析 |
5.1.5 高效液相色谱测定类胡萝卜素 |
5.1.6 叶绿素荧光的测定 |
5.1.7 方差分析 |
5.2 结果与分析 |
5.2.1 SlPGR5介导上部叶片光诱导后下部叶片叶黄素循环的启动 |
5.2.2 SlPGR5介导上部叶片光诱导后下部叶片高光抗性的提高 |
5.2.3 SlVDE介导上部叶片光诱导后下部叶片叶黄素循环的启动 |
5.2.4 SlVDE介导上部叶片光诱导后下部叶片高光抗性的提高 |
5.3 讨论 |
6 HY5与ZFP17互作调控番茄植株高光胁迫抗性 |
6.1 材料与方法 |
6.1.1 番茄植株材料及培育方式 |
6.1.2 系统进化树的构建 |
6.1.3 高光胁迫处理 |
6.1.4 总RNA的提取及实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析 |
6.1.5 叶绿素荧光的测量 |
6.1.6 高效液相色谱测定类胡萝卜素 |
6.1.7 双分子荧光互补(Bi FC)实验 |
6.1.8 烟草双分子荧光素酶互补成像(LCI)实验 |
6.1.9 重组蛋白的诱导纯化及GST pull-down实验 |
6.1.10 方差分析 |
6.2 结果与分析 |
6.2.1 番茄植株响应高光胁迫的锌指蛋白合成基因SlZFPs的筛选 |
6.2.2 ZFP17通过热耗散途径正调控番茄高光胁迫抗性 |
6.2.3 HY5与ZFP17可进行蛋白互作 |
6.2.4 ZFP17增强HY5对番茄高光胁迫抗性的正调控作用 |
6.3 讨论 |
7 总结 |
参考文献 |
附表 |
附图 |
作者简介 |
论文发表 |
(2)富硒螺旋藻的生物分布及其含硒蛋白的抗炎症活性研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 硒的研究进展 |
1.1.1 硒的存在形式 |
1.1.2 硒与人体健康 |
1.1.3 硒的生物有机化研究进展 |
1.2 富硒螺旋藻的研究进展 |
1.2.1 藻类对硒的吸收和代谢 |
1.2.2 藻类中硒的分布和形态 |
1.2.3 富硒螺旋藻的生物学效应 |
1.3 蛋白质组学的研究进展 |
1.3.1 蛋白质组学技术简介 |
1.3.2 蛋白质组学在藻类耐硒机制研究中的应用 |
1.4 研究意义和主要内容 |
1.4.1 研究意义 |
1.4.2 主要研究内容 |
第二章 螺旋藻富硒及硒的形态分布研究 |
2.1 实验材料与仪器 |
2.1.1 实验试剂 |
2.1.2 仪器设备 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 富硒螺旋藻的培养 |
2.2.2 样品中硒含量的测定 |
2.2.3 含硒蛋白的提取与硒含量的测定 |
2.2.4 硒核酸的提取与硒含量的测定 |
2.2.5 硒多糖的提取与硒含量的测定 |
2.2.6 十二烷基硫酸钠-聚丙烯酸胺凝胶电泳分析(SDS-PAGE) |
2.2.7 富硒螺旋藻蛋白抗氧化活性的测定 |
2.2.8 富硒螺旋藻蛋白的抗肿瘤增殖活性 |
2.3 结果 |
2.3.1 不同Na_2SeO_3添加量对螺旋藻富硒效果的影响 |
2.3.2 硒在螺旋藻大分子的分布 |
2.3.3 硒在螺旋藻蛋白质中的分布 |
2.3.4 富硒螺旋藻蛋白的抗氧化活性 |
2.3.5 富硒螺旋藻蛋白的抗肿瘤增殖活性 |
2.4 讨论 |
2.5 本章小结 |
第三章 螺旋藻响应硒胁迫的蛋白质组研究 |
3.1 实验材料与仪器 |
3.1.1 实验材料 |
3.1.2 仪器设备 |
3.2 实验方法 |
3.2.1 蛋白质的提取、消化酶解和TMT同位素标记 |
3.2.2 High pH Reversed-Phase肽段分级 |
3.2.3 LC-MS/MS分析与数据采集 |
3.2.4 蛋白质的鉴定与生物信息学分析 |
3.3 结果 |
3.3.1 质谱数据质量分析 |
3.3.2 蛋白质的鉴定及分析 |
3.3.3 差异表达蛋白GO注释和KEGG富集 |
3.4 讨论 |
3.4.1 光合作用相关蛋白 |
3.4.2 碳水化合物和能量代谢相关的蛋白 |
3.4.3 蛋白代谢合成相关蛋白 |
3.4.4 硒的转运和代谢相关蛋白 |
3.5 本章小结 |
第四章 富硒螺旋藻蛋白的分离纯化及抗炎症活性研究 |
4.1 实验材料与仪器 |
4.1.1 实验材料 |
4.1.2 仪器设备 |
4.2 实验方法 |
4.2.1 DEAE Sepharose FF分离富硒螺旋藻蛋白的优化 |
4.2.2 富硒螺旋藻蛋白分离组份的抗氧化活性 |
4.2.3 富硒螺旋藻蛋白分离组份对小鼠巨噬细胞RAW264.7 增殖影响 |
4.2.4 小鼠巨噬细胞RAW264.7 炎症模型研究富硒螺旋藻蛋白的抗炎活性 |
4.3 结果和讨论 |
4.3.1 富硒螺旋藻蛋白的分离纯化结果 |
4.3.2 富硒螺旋藻蛋白分离组份的抗氧化活性 |
4.3.3 富硒螺旋藻蛋白分离组份对小鼠巨噬细胞增殖的影响 |
4.3.4 富硒螺旋藻蛋白的抗炎活性研究 |
4.4 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 全文结论 |
5.2 创新点 |
5.3 展望 |
参考文献 |
附表 |
致谢 |
攻读学位期间发表论文情况 |
(3)不同初始氮浓度下产油尖状栅藻的光合生理响应及其转录组学分析(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
第一章 前言 |
1.1 微藻是生物柴油最具潜力的原材料 |
1.2 氮素营养对微藻细胞代谢的影响 |
1.2.1 微藻对氮素的吸收与同化作用 |
1.2.2 氮素对藻类光合色素的影响 |
1.2.3 氮素对微藻蛋白质和氨基酸的影响 |
1.2.4 氮素对藻类碳流分配的影响 |
1.3 胁迫条件下微藻光系统的激发能和下游电子传递链的调节 |
1.3.1 环境胁迫对微藻PSⅡ的损伤 |
1.3.2 微藻应对胁迫环境的激发能分配调节 |
1.3.3 油脂积累过程中藻类的可替代电子途径 |
1.3.3.1 围绕PSⅠ的循环电子传递 |
1.3.3.2 水–水循环途径 |
1.3.3.3 其他可替代电子途径 |
1.4 高通量测序技术在微藻能源中的应用 |
1.4.1 微藻转录组测序技术 |
1.4.2 微藻油脂代谢转录组的研究进展 |
1.5 栅藻Scenedesmus sp.油脂代谢的研究概况 |
1.6 本论文的研究目的、意义及研究内容 |
1.6.1 研究目的意义 |
1.6.2 研究内容 |
1.6.3 论文创新 |
第二章 不同初始氮浓度下尖状栅藻光系统激发能的调节 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 藻种及培养 |
2.1.2 生物量和油脂含量的测定 |
2.1.3 叶绿素及类胡萝卜素含量的测定 |
2.1.4 尖状栅藻的元素分析 |
2.1.5 低温荧光光谱的测定 |
2.1.6 数据分析 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 不同初始氮浓度对尖状栅藻生长的影响 |
2.2.2 不同初始氮浓度对尖状栅藻油脂含量的影响 |
2.2.3 不同初始氮浓度下尖状栅藻的元素分析 |
2.2.4 不同初始氮浓度对尖状栅藻光合色素的影响 |
2.2.5 尖状栅藻在436nm激发光下的77K荧光光谱 |
2.2.6 尖状栅藻在463nm激发光下的77K荧光光谱 |
2.2.7 尖状栅藻在481nm激发光下的77K荧光光谱 |
2.3 讨论 |
2.3.1 不同初始氮浓度对尖状栅藻生长和油脂积累的影响 |
2.3.2 尖状栅藻在不同初始氮浓下激发能的分配调节 |
2.4 小结 |
第三章 不同初始氮浓度下尖状栅藻的电子流分配 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 藻种及培养 |
3.1.2 光合活性的测定 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 不同初始氮浓度下尖状栅藻的F_v/F_m |
3.2.2 不同初始氮浓度下PSⅡ的相对电子速率 |
3.2.3 不同初始氮浓度下尖状栅藻PSⅡ电子受体Q_A的还原水平 |
3.2.4 不同初始氮浓度下尖状栅藻PSⅡ吸收光能的分配 |
3.2.5 不同初始氮浓度下尖状栅藻的光能利用效率α和半饱和光强I_K |
3.2.6 不同初始氮浓度下尖状栅藻的P_m |
3.2.7 不同初始氮浓度下尖状栅藻PSⅠ的相对电子传递速率 |
3.2.8 不同初始氮浓度下尖状栅藻PSⅠ的光能分配 |
3.2.9 不同初始氮浓度下尖状栅藻的鼓包曲线 |
3.3 讨论 |
3.3.1 初始氮浓度对尖状栅藻两个光系统活性的影响 |
3.3.2 围绕PSⅠ的环式电子流 |
3.4 小结 |
第四章 不同初始氮浓度下尖状栅藻水–水循环的评估 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 藻种及培养 |
4.1.2 可溶性蛋白含量的测定 |
4.1.3 超氧自由基(O_2~–)的测定 |
4.1.4 过氧化氢含量的测定 |
4.1.5 超氧化物歧化酶(SOD)活性的测定 |
4.1.6 过氧化氢酶(CAT)活性的测定 |
4.1.7 抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性的测定 |
4.1.8 谷胱甘肽过氧化物酶(GSH)活性的测定 |
4.1.9 统计分析 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 不同初始氮浓度下尖状栅藻O_2~–产生速率 |
4.2.2 不同初始氮浓度下尖状栅藻的H_2O_2含量 |
4.2.3 不同初始氮浓度下尖状栅藻超氧化物歧化酶(SOD)的活性 |
4.2.4 不同初始氮浓度下尖状栅藻过氧化氢酶(CAT)的活性 |
4.2.5 不同初始氮浓度下尖状栅藻抗坏血酸过氧化氢酶(APX)的活性 |
4.2.6 不同初始氮浓度下尖状栅藻谷胱甘肽过氧化物酶(GSH)的活性 |
4.3 讨论 |
4.3.1 尖状栅藻活性氧物质的积累 |
4.3.2 尖状栅藻抗氧化物酶的激活 |
4.4 结论 |
第五章 不同初始氮浓度下尖状栅藻光合碳分配 |
5.1 材料与方法 |
5.1.1 藻种及培养条件 |
5.1.2 生长测定 |
5.1.3 总脂、总碳水化合物和可溶性蛋白含量的测定 |
5.1.4 脂肪酸含量的测定 |
5.1.5 色素分析与测定 |
5.2 结果与分析 |
5.2.1 不同初始氮浓度下尖状栅藻的生长 |
5.2.2 不同初始氮浓度下尖状栅藻的生化组分 |
5.2.3 不同初始氮浓度下尖状栅藻的脂肪酸含量 |
5.2.4 不同初始氮浓度下尖状栅藻的色素含量 |
5.2.5 添加抑制剂芝麻酚对尖状栅藻生长的影响 |
5.2.6 添加抑制剂芝麻酚对尖状栅藻脂肪酸含量的影响 |
5.2.7 抑制剂芝麻酚对尖状栅藻总碳水化合物和总脂含量的影响 |
5.2.8 抑制剂Pi和 MBOA对尖状栅藻生物量和 Chl a的影响 |
5.2.9 抑制剂Pi和 MBOA对尖状栅藻总脂和碳水化合物的影响 |
5.3 讨论 |
5.3.1 尖状栅藻的碳流分配模式 |
5.3.2 抑制剂对尖状栅藻碳流分配的影响 |
5.4 小结 |
第六章 不同初始氮浓度下尖状栅藻转录组学分析 |
6.1 材料与方法 |
6.1.1 材料与方法 |
6.1.2 转录组测序 |
6.2 结果与分析 |
6.2.1 测序样品的准备 |
6.2.2 转录组测序、组装和注释 |
6.2.3 差异表达基因的鉴定、功能注释及富集分析 |
6.2.4 不同初始氮浓培养下的尖状栅藻代谢途径分析 |
6.2.4.1 中心碳代谢 |
6.2.4.2 脂肪酸及脂质的合成代谢 |
6.2.4.3 光合作用及碳固定 |
6.2.4.4 氨基酸代谢 |
6.2.4.5 氮代谢和硫代谢 |
6.2.4.6 色素合成代谢 |
6.2.4.7 其他代谢途径 |
6.3 讨论 |
6.3.1 尖状栅藻油脂合成途径 |
6.3.2 尖状栅藻光合系统的响应策略 |
6.3.3 尖状栅藻氮代谢相关通路 |
6.4 小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
附录 |
在读期间的科研情况 |
致谢 |
(4)氨氮对顿顶螺旋藻(Spirulina platensis)生长特性及碳氮代谢过程影响的研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
英文摘要 |
名称缩写 |
1 绪论 |
1.1 微藻的生理特性与应用 |
1.1.1 微藻的生理特点 |
1.1.2 微藻的应用 |
1.2 微藻生长的影响因素 |
1.2.1 营养物质 |
1.2.2 温度对微藻的影响 |
1.2.3 光照和藻浓度的影响 |
1.2.4 其他影响因素 |
1.3 叶绿素荧光动力学在微藻研究中的应用 |
1.3.1 光抑制 |
1.3.2 温度胁迫 |
1.3.3 营养盐限制 |
1.3.4 重金属胁迫 |
1.4 微藻的碳氮代谢及能量利用 |
1.4.1 微藻的主要碳代谢途径 |
1.4.2 微藻的主要氮代谢途径 |
1.4.3 微藻的碳氮代谢过程及能量利用研究 |
1.5 利用含氨氮污水培养微藻的研究 |
1.5.1 利用生活污水培养微藻 |
1.5.2 利用农工产业污水培养微藻 |
1.5.3 其他含氨氮污水培养微藻 |
1.6 论文研究背景、目的及意义 |
1.7 论文研究主要内容及技术路线 |
1.8 研究主要创新点 |
2 材料与方法 |
2.1 实验材料 |
2.1.1 实验藻种 |
2.1.2 培养基的配置及选择 |
2.1.3 实验主要仪器及设备 |
2.2 分析方法 |
2.2.1 生物量 |
2.2.2 比生长速率 |
2.2.3 藻细胞细胞色素含量 |
2.2.4 藻细胞蛋白质含量的测定 |
2.2.5 藻细胞糖类含量的测定 |
2.2.6 藻细胞脂类含量的测定 |
2.2.7 藻细胞DNA含量的测定 |
2.2.8 藻细胞RNA含量的测定 |
2.2.9 藻体中碳氮测定方法 |
2.2.10 快速叶绿素荧光诱导动力学曲线及参数测定 |
2.2.11 培养条件测定 |
3 氨氮对钝顶螺旋藻生长及细胞组分的影响 |
3.1 引言 |
3.2 实验方法 |
3.2.1 钝顶螺旋藻的接种与扩大培养 |
3.2.2 钝顶螺旋藻的自养和混养培养 |
3.2.3 氨氮对自养和混养钝顶螺旋藻生长及细胞组分的影响 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 氨氮对自养和混养钝顶螺旋藻生长的影响 |
3.3.2 氨氮对自养和混养钝顶螺旋藻细胞色素的影响 |
3.3.3 氨氮对自养和混养钝顶螺旋藻细胞蛋白质含量的影响 |
3.3.4 氨氮对自养和混养钝顶螺旋藻细胞糖类含量的影响 |
3.3.5 氨氮对自养和混养钝顶螺旋藻细胞脂类含量的影响 |
3.4 本章小结 |
4 氨氮对钝顶螺旋藻光合活性的影响 |
4.1 引言 |
4.2 实验方法 |
4.2.1 钝顶螺旋藻的自养和混养培养 |
4.2.2 氨氮对钝顶螺旋藻光合活性的影响 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 氨氮对自养和混养钝顶螺旋藻光合活性的影响 |
4.3.2 氨氮对自养和混养钝顶螺旋藻光能转化的影响 |
4.3.3 氨氮对自养和混养钝顶螺旋藻光系统电子传递的影响 |
4.4 本章小结 |
5 氨氮对钝顶螺旋藻碳氮代谢过程及能量利用的影响 |
5.1 引言 |
5.2 实验方法 |
5.2.1 钝顶螺旋藻的自养和混养培养 |
5.2.2 氨氮对自养和混养钝顶螺旋藻碳氮代谢及能量利用的影响 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 氨氮对自养和混养钝顶螺旋藻碳氮代谢过程的影响 |
5.3.2 氨氮对自养和混养钝顶螺旋藻能量利用的影响 |
5.4 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
附录 |
A 自养和混养培养钝顶螺旋藻的代谢途径反应方程式 |
B 钝顶螺旋藻的碳氮代谢流量线性方程组 |
C 攻读学位期间发表的学术论文 |
D 学位论文数据集 |
致谢 |
(5)假俭草DUS测试指南研制及其抗寒生理特性的研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 前言 |
1.1 植物新品种保护概况 |
1.1.1 植物品种保护的产生 |
1.1.2 植物新品种保护的概念 |
1.1.3 植物新品种保护的意义 |
1.2 植物DUS测试的发展概况 |
1.2.1 DUS测试的概念 |
1.2.2 DUS测试指南的概念 |
1.2.3 我国DUS测试指南研究进展 |
1.2.4 假俭草种质资源概况 |
1.3 低温诱导植物光抑制及光保护机制的研究 |
1.3.1 低温诱导植物光抑制的研究 |
1.3.2 低温诱导植物光保护机制的研究 |
1.4 叶施外源钙、铁对提高草坪草抗寒性研究 |
1.5 研究目的和意义 |
1.5.1 假俭草DUS测试指南研制 |
1.5.2 低温诱导假俭草叶片光抑制的研究 |
1.5.3 叶施Fe和Ca对假俭草新品系抗寒性的研究 |
2 假俭草新品种DUS测试指南的研制 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 试验地概况 |
2.1.2 试验材料 |
2.1.3 田间设计和管理 |
2.1.4 假俭草新品种DUS测试指南的制定 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 适用范围 |
2.2.2 规范性引用文件 |
2.2.3 术语和定义 |
2.2.4 符号 |
2.2.5 测试材料要求 |
2.2.6 测试方法 |
2.2.7 特异性、一致性和稳定性判定 |
2.2.8 品种分组 |
2.2.9 特征性状和相关符号说明 |
2.2.10 假俭草性状表 |
2.2.11 性状解释 |
2.2.12 假俭草技术问卷 |
3 假俭草低温胁迫下叶绿素荧光特性研究 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 试验材料 |
3.1.2 试验设计 |
3.1.3 测定内容和方法 |
3.1.4 数据分析 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 低温处理对假俭草光响应曲线的影响 |
3.2.2 低温处理对假俭草PSⅠ和PSⅡ活性的影响 |
3.2.3 低温处理对假俭草调节性热耗散及非调节性热耗散的影响 |
3.2.4 低温处理对假俭草PSⅠ供体侧及受体侧限制的影响 |
3.2.5 低温处理对假俭草环式电子传递的影响 |
3.2.6 低温处理对假俭草PQ库的影响 |
4 叶施外源钙、铁对华南假俭草抗寒性的影响 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 试验材料 |
4.1.2 试验设计 |
4.1.3 测定指标及方法 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 SPAD值 |
4.2.2 叶片叶绿素含量 |
4.2.3 叶片相对含水量值 |
4.2.4 叶片相对电导率 |
4.2.5 叶片脯氨酸含量 |
4.2.6 抗寒性的模糊数学隶属函数法综合评价 |
5 讨论与结论 |
5.1 低温胁迫下假俭草叶片叶绿素荧光特性及P700信号 |
5.1.1 假俭草叶片低温胁迫下光系统Ⅱ的敏感性 |
5.1.2 假俭草叶片低温胁迫下光系统Ⅰ的不敏感性 |
5.2 叶施钙、铁对假俭草抗寒性的影响 |
5.3 结论 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(6)亚高温强光胁迫下番茄幼苗光抑制及光保护机制研究(论文提纲范文)
缩略词对照表 |
摘要 |
Abstract |
第一章 前言 |
1 高温强光对植物光合作用的影响 |
1.1 高温强光对植物叶片气孔的影响 |
1.2 高温强光对植物叶片光合色素的影响 |
1.3 高温强光对植物光合磷酸化的影响 |
1.4 高温强光对植物碳同化及Calvin循环关键酶Rubisco的影响 |
1.5 高温强光对植物其他细胞生理过程的影响 |
2 高温强光下植物的光抑制 |
2.1 PSⅠ光抑制 |
2.2 PSⅡ光抑制 |
3 植物光合系统的光破坏防御机制 |
3.1 植物叶片的光适应性及光保护作用 |
3.2 过剩激发能耗散 |
3.3 环式电子传递 |
3.4 状态转换与PSⅡ反应中心可逆失活 |
3.5 活性氧清除机制 |
3.6 光合机构的修复循环 |
4 本研究的目的意义及主要内容 |
5 本研究技术路线 |
第二章 亚高温强光对番茄幼苗叶片光合系统光抑制的研究 |
1 材料与方法 |
1.1 试材与处理 |
1.2 测定指标与方法 |
2 结果与分析 |
2.1 亚高温强光对番茄叶片光合作用的影响 |
2.2 亚高温强光对番茄叶片PSⅡ的影响 |
2.3 亚高温强光对番茄叶片PSⅠ的影响 |
2.4 亚高温强光对番茄叶片活性氧代谢机制的影响 |
3 讨论 |
3.1 亚高温强光逆境对番茄叶片光合作用及Rubisco羧化酶的影响 |
3.2 亚高温强光逆境对番茄叶片PSⅡ光抑制的影响 |
3.3 亚高温强光逆境对番茄叶片PSⅠ光抑制的影响 |
3.4 亚高温强光逆境对番茄叶片ROS代谢的影响 |
3.5 PSⅡ和PSⅠ恢复 |
第三章 亚高温强光下对番茄叶片中D1蛋白周转和叶黄素循环光保护机制的研究 |
1 材料与方法 |
1.1 试材与处理 |
1.2 测定指标与方法 |
2 结果与分析 |
2.1 SM和DTT处理对亚高温强光下番茄叶片AQY及Pn的影响 |
2.2 SM和DTT处理对亚高温强光下番茄叶片保卫细胞和气孔的影响 |
2.3 SM和DTT处理对亚高温强光下番茄叶片PSⅡ光化学活性、PSⅡ量子产量及其他叶绿素荧光参数的影响 |
2.4 SM和DTT处理对亚高温强光下番茄叶片叶黄素循环组分、NPQ组分及D1蛋白周转的影响 |
2.5 SM和DTT处理对亚高温强光下番茄叶片脂质过氧化及ROS代谢的影响 |
3 讨论 |
3.1 D1蛋白周转和叶黄素循环对亚高温强光下番茄叶片光抑制的调控 |
3.2 D1蛋白周转和叶黄素循环对亚高温强光下番茄叶片状态转换的调控 |
3.3 D1蛋白周转和叶黄素循环对亚高温强光下番茄叶片ROS代谢的调控 |
第四章 亚高温强光下对番茄叶片中线性电子传递和环式电子传递光保护机制的研究 |
1 材料与方法 |
1.1 试材与处理 |
1.2 测定指标与方法 |
2 结果与分析 |
2.1 DCMU和MV处理对番茄叶片吸收光能分配及光系统间激发能分配的影响 |
2.2 DCMU和MV处理对番茄叶片PSⅡ及PSⅠ的影响 |
2.3 DCMU和MV处理对番茄叶片P_(515)信号的影响 |
3 讨论 |
3.1 CEF和LEF对亚高温强光下番茄叶片光能及激发能分配的调控 |
3.2 CEF和LEF对亚高温强光下番茄叶片PSⅡ和PSⅠ反应中心光保护作用 |
3.3 CEF和LEF对亚高温强光下番茄叶片类囊体膜和ATP酶光保护作用 |
3.4 CEF和LEF对亚高温强光下番茄叶片跨膜质子动力势调控 |
全文总结 |
主要特色与创新点 |
附录 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间发表的文章 |
论文图表统计 |
(7)离体光系统Ⅱ分解水反应的光抑制机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 前言 |
1.1 光合作用 |
1.1.1 光合作用概述 |
1.1.2 光合作用基本过程 |
1.2 光系统Ⅱ(PSⅡ)的结构及电子传递 |
1.2.1 PSⅡ的结构 |
1.2.2 蛋白亚基 |
1.2.3 色素分布 |
1.2.4 非血红素铁和质醌 |
1.2.5 放氧中心和水氧化机制 |
1.2.6 酯类和去污剂分子 |
1.2.7 电子传递链 |
1.3 PSⅡ光抑制的反应机理 |
1.3.1 D1蛋白的光抑制机理 |
1.3.2 两步光抑制机理 |
1.3.3 其他光抑制机理 |
1.4 PSⅡ光保护机制 |
1.4.1 反应中心自我保护机制 |
1.4.2 热耗散机制 |
1.4.3 活性氧物种清除机制 |
1.4.4 其他机制 |
1.5 本论文的选题目的和研究内容 |
第二章 PSⅡ提取及活性研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验试剂与仪器 |
2.2.2 PSⅡ(BBY)的提取 |
2.2.3 PSⅡ中叶绿素含量测定 |
2.2.4 聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)分析 |
2.2.5 溶氧分析系统测量PSⅡ的放氧活性 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 PSⅡ中叶绿素浓度 |
2.3.2 PSⅡ蛋白成份分析 |
2.3.3 PSⅡ的放氧活性 |
2.4 本章小结 |
第三章 去除锰簇的PSⅡ的提取及电子传递活性研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验试剂与仪器 |
3.2.2 去除锰簇的PSⅡ(Tris-BBY)的提取 |
3.2.3 去除锰簇的PSⅡ中叶绿素含量测定 |
3.2.4 聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)分析 |
3.2.5 摩尔消光系数的测定 |
3.2.6 紫外可见吸收光谱测定 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 去除锰簇的PSⅡ中叶绿素浓度 |
3.3.2 去除锰簇的PSⅡ蛋白成份分析 |
3.3.3 PSⅡ以及去除锰簇的PSⅡ电子传递活性分析 |
3.3.4 PSⅡ的电子传递活性 |
3.3.5 去除锰簇的PSⅡ电子传递活性 |
3.4 本章小结 |
第四章 PSⅡ和去除锰簇的PSⅡ的光抑制机理及光保护方法的研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验试剂与仪器 |
4.2.2 有无光处理的PSⅡ(BBY)活性的测定 |
4.2.3 强光、厌氧条件下PSⅡ活性的测定 |
4.2.4 强光并加入离子条件下PSⅡ活性的测定 |
4.2.5 有无光照条件下去除锰簇的PSⅡ(Tris-BBY)活性的测定 |
4.2.6 强光、厌氧条件条件下去除锰簇的PSⅡ活性的测定 |
4.2.7 强光并加入外源电子供体条件下去除锰簇的PSⅡ活性的测定 |
4.2.8 强光并加入外源电子受体条件下PSⅡ活性的测定 |
4.2.9 PSⅡ的戊二醛包埋处理及其活性的测定 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 强光对PSⅡ和去除锰簇的PSⅡ活性的影响 |
4.3.2 离子对PSⅡ活性的影响 |
4.3.3 厌氧环境对PSⅡ活性的影响 |
4.3.4 外源电子受体对PSⅡ活性的影响 |
4.3.5 外源电子供体对去除锰簇的PSⅡ活性的影响 |
4.3.6 厌氧环境对去除锰簇的PSⅡ活性的影响 |
4.3.7 光强、DPC、厌氧环境同时对去除锰簇的PSⅡ活性的影响 |
4.3.8 戊二醛包埋处理对PSⅡ活性的影响 |
4.4 本章小结 |
第五章 结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
致谢 |
(8)高温强光对小麦叶绿体Deg5蛋白酶与PSⅡ功能的影响及SA的调节作用(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
1 文献综述 |
1.1 植物应对光抑制的自我保护机制 |
1.1.1 光合作用光抑制的研究进展 |
1.1.2 植物的光保护机制 |
1.2 高温强光对小麦光合机构的影响 |
1.2.1 高温强光对小麦产量的影响 |
1.2.2 高温强光对小麦叶绿体类囊体膜 D1 蛋白的影响 |
1.2.3 Deg5 蛋白酶与高温强光下小麦 D1 蛋白周转的关系 |
1.2.4 高温强光对小麦叶绿素荧光参数的影响 |
1.2.5 高温强光对小麦光合参数的影响 |
1.2.6 高温强光对小麦抗氧化酶活性和细胞膜的影响 |
1.2.7 高温强光对小麦叶片叶绿素含量的影响 |
1.2.8 高温强光对小麦脯氨酸含量的影响 |
1.3 SA 对高温强光下植物的调控作用 |
1.3.1 水杨酸的起源 |
1.3.2 水杨酸与植物的抗热性 |
1.3.3 水杨酸和植物活性氧及抗氧化酶的关系 |
1.3.4 水杨酸与蛋白合成的关系 |
2 引言 |
3 材料与方法 |
3.1 材料及处理 |
3.1.1 室外盆栽培养 |
3.1.2 室内沙盘培养 |
3.2 测定方法 |
3.2.1 类囊体膜蛋白提取 |
3.2.2 SDS-PAGE 和 Western Blotting 检测 |
3.2.3 光合参数测定 |
3.2.4 叶绿素荧光参数测定 |
3.2.5 超氧化物歧化酶(SOD)活性测定 |
3.2.6 过氧化氢酶(CAT)活性测定 |
3.2.7 超氧化物酶(POD)活性测定 |
3.2.8 过氧化氢(H_2O_2)含量测定 |
3.2.9 丙二醛(MDA)含量测定 |
3.2.10 相对电导率(%)测定 |
3.2.11 叶绿素含量测定 |
3.2.12 游离脯氨酸(Pro)含量测定 |
3.3 数据分析 |
4 结果与分析 |
4.1 小麦叶绿体类囊体膜蛋白电泳图谱 |
4.2 高温强光下小麦叶绿体 D1 蛋白和 Deg5 蛋白酶含量变化及 SA 的调节作用 |
4.3 高温强光对小麦叶片叶绿素荧光参数的影响及 SA 效应 |
4.4 高温强光对小麦叶片光合参数的影响及 SA 效应 |
4.5 高温强光对小麦抗氧化酶活性的影响及 SA 效应 |
4.6 高温强光对小麦细胞膜的影响及 SA 效应 |
4.7 高温强光对小麦叶绿素含量的影响及 SA 效应 |
4.8 高温强光对小麦脯氨酸含量的影响及 SA 效应 |
5 结论与讨论 |
5.1 SA 对高温强光下的小麦 D1 蛋白和 Deg5 蛋白酶的表达具有调节作用 |
5.2 SA 可以改善高温强光下小麦叶绿体 PSⅡ 的功能 |
5.3 SA 有助于增强植物的净光合速率 |
5.4 SA 可以改善高温强光下小麦叶片的抗氧化酶活性 |
5.5 SA 对高温强光下小麦细胞膜的保护作用 |
5.6 SA 可以提高小麦体内渗透调节物质 Pro 的含量 |
参考文献 |
英文摘要 |
(9)东北红豆杉幼树和幼苗光合生理适应性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
目录 |
English Catalog |
1 绪论 |
1.1 光合作用与光能分配 |
1.2 光抑制 |
1.3 光保护 |
1.3.1 增加光能利用 |
1.3.2 避光运动 |
1.3.3 热耗散 |
1.3.4 依赖叶黄素循环的非辐射能耗散 |
1.3.5 梅勒反应 |
1.3.6 围绕PSⅠ环式电子传递 |
1.3.7 围绕PSⅡ环式电子传递 |
1.3.8 D1蛋白周转与PSⅡ反应中心的可逆失活 |
1.3.9 类囊体基粒垛叠方式对能量耗散的调控 |
1.3.10 光呼吸 |
1.4 光氧化胁迫和植物光合机构的破坏 |
1.5 弱光对植物的影响 |
1.5.1 弱光的信号转导 |
1.5.2 弱光对光合作用的影响 |
1.5.3 弱光对光合细胞器结构及光系统的影响 |
1.5.4 弱光对生殖生长的影响 |
1.5.5 弱光对抗氧化酶的影响 |
1.5.6 弱光对营养元素吸收的影响 |
1.5.7 植物对弱光的响应 |
1.6 本论文的研究意义和主要内容 |
1.6.1 研究意义 |
1.6.2 研究内容 |
2 不同光强下东北红豆杉幼苗光合及生理适应性研究 |
2.1 材料和方法 |
2.1.1 材料 |
2.1.2 实验方法 |
2.1.3 作图与方差分析 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 不同光照强下待测叶上方光环境变化 |
2.2.2 不同光照强度对东北红豆杉幼苗净光合能力、蒸腾速率和水分利用率的影响 |
2.2.3 不同光照强度下生长的东北红豆杉幼苗净叶片对光强的响应 |
2.2.4 不同光照强度下生长的东北红豆杉幼苗净叶片对CO_2的响应 |
2.2.5 不同光照强度下生长的东北红豆杉幼苗叶片净光合速率日变化 |
2.2.6 不同光照强度下生长的东北红豆杉幼苗叶片色素含量的影响 |
2.2.7 不同光照强度对东北红豆杉幼苗叶片碳水化合物含量的影响 |
2.2.8 不同光强对东北红豆杉幼苗叶片荧光参数的影响 |
2.2.9 不同光强对东北红豆杉幼苗叶片光能分配的影响 |
2.2.10 不同光强对东北红豆杉幼苗叶片非光化学猝灭(NPQ)的影响 |
2.3 本章小结 |
3 不同光照对东北红豆杉幼苗叶片抗氧化酶活性的影响 |
3.1 材料和方法 |
3.1.1 材料 |
3.1.2 方法 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 不同光强对东北红豆杉幼苗叶片活性氧产生的影响 |
3.2.2 不同光强对东北红豆杉幼苗叶片丙二醛(MDA)含量的影响 |
3.2.3 不同光强对东北红豆杉幼苗叶片总抗氧化能力的影响 |
3.2.4 不同光强对东北红豆杉幼苗叶片抗氧化酶活性的影响 |
3.3 本章小结 |
4 强光和弱光环境对东北红豆杉幼树叶片光合特性影响 |
4.1 材料和方法 |
4.1.1 材料 |
4.1.2 方法 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 强光和弱光下东北红豆杉幼树叶片对光强的响应 |
4.2.2 强光和弱光下东北红豆杉幼树叶片对CO_2的响应 |
4.2.3 强光和弱光下东北红豆杉幼树叶片光合日变化进程 |
4.2.4 强光和弱光下东北红豆杉幼树叶片色素及N含量的影响 |
4.2.5 强光和弱光对东北红豆杉幼树荧光参数的影响 |
4.2.6 强光和弱光对东北红豆杉幼树叶片光化学淬灭和非光化学淬灭的影响 |
4.3 本章小结 |
5 强光和弱光对东北红豆杉幼树叶片抗氧化酶活性的影响 |
5.1 材料和方法 |
5.1.1 材料 |
5.1.2 方法 |
5.2 结果 |
5.2.1 强光和弱光对东北红豆杉幼苗叶片活性氧产生的影响 |
5.2.2 强光和弱光对东北红豆杉幼苗叶片丙二醛(MDA)含量的影响 |
5.2.3 不同光环境对东北红豆杉幼苗叶片抗氧化能力比较 |
5.3 本章小结 |
6 东北红豆杉幼树和幼苗光保护机制差异研究 |
6.1 东北红豆杉幼树和幼苗光合特性和光呼吸比较研究 |
6.1.1 材料和方法 |
6.1.2 结果 |
6.1.3 小结 |
6.2 东北红豆杉幼树和幼苗荧光特征比较 |
6.2.1 材料和方法 |
6.2.2 结果 |
6.2.3 小结 |
6.3 东北红豆杉幼树和幼苗遮阴后系统Ⅱ对强光的响应 |
6.3.1 材料和方法 |
6.3.2 结果 |
6.3.3 小结 |
6.4 东北红豆杉幼树和幼苗抗氧化活性比较 |
6.4.1 材料和方法 |
6.4.2 结果 |
6.4.3 小结 |
6.5 东北红豆杉幼树和幼苗叶黄素循环组分测定比较 |
6.5.1 材料和方法 |
6.5.2 结果 |
6.5.3 小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读学位期间发表的学术论文 |
致谢 |
个人简历 |
(10)NaCl胁迫下二色补血草光保护机制的研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
文献综述 |
材料与方法 |
实验结果 |
讨论 |
主要结论 |
参考文献 |
Abbreviations |
致谢 |
攻读硕士学位期间发表的论文 |
四、细胞色素b559与PSⅡ光抑制的光保护机制(论文参考文献)
- [1]转录因子HY5系统调控番茄高光胁迫抗性的作用及其机制研究[D]. 姜小春. 浙江大学, 2021(01)
- [2]富硒螺旋藻的生物分布及其含硒蛋白的抗炎症活性研究[D]. 黄丽. 广西大学, 2020(07)
- [3]不同初始氮浓度下产油尖状栅藻的光合生理响应及其转录组学分析[D]. 张莹. 暨南大学, 2019(01)
- [4]氨氮对顿顶螺旋藻(Spirulina platensis)生长特性及碳氮代谢过程影响的研究[D]. 黎小廷. 重庆大学, 2019(01)
- [5]假俭草DUS测试指南研制及其抗寒生理特性的研究[D]. 罗涵夫. 华南农业大学, 2018(08)
- [6]亚高温强光胁迫下番茄幼苗光抑制及光保护机制研究[D]. 路涛. 沈阳农业大学, 2016(04)
- [7]离体光系统Ⅱ分解水反应的光抑制机理研究[D]. 黄海丽. 辽宁师范大学, 2015(08)
- [8]高温强光对小麦叶绿体Deg5蛋白酶与PSⅡ功能的影响及SA的调节作用[D]. 郑静静. 河南农业大学, 2013(04)
- [9]东北红豆杉幼树和幼苗光合生理适应性研究[D]. 李威. 东北林业大学, 2012(11)
- [10]NaCl胁迫下二色补血草光保护机制的研究[D]. 刘永慧. 山东师范大学, 2009(09)