反義rca水稻光合特性及其Rubisco和Rubisco活化酶的亞細(xì)胞定位.pdf

1、洳；：J 。嗜博士學(xué)位論文反義r c a 水稻光合特性及其R u b i s c o 和R u b i s c o 活化酶的亞細(xì)胞定位作者姓名 金栓垣指導(dǎo)教師 疆臻塞熬攫——一學(xué)科( 專業(yè)J 植物堂所在學(xué)院 生僉抖堂生睡提交日期——型堅曲己生且——一浙江大學(xué)博士學(xué)位論文 摘要于葉肉導(dǎo)度引起的。在溫室條件下，反義r c a 水稻的線性電子流( E T R ) 和最大光合電子傳遞速率( J m 缸) 大大低于野生型水稻，其E T R 的光強(qiáng)

2、飽和點(diǎn)也大大低于野生型水稻。在溫室條件下，反義r c a 水稻并沒有發(fā)生明顯的光抑制現(xiàn)象，但P S I I 反應(yīng)中心激發(fā)能捕獲效率( F v ’／F m ’) 和光化學(xué)猝滅( q P ) 明顯下降。在E T R 達(dá)到光飽和后，反義r c a 水稻的非光化學(xué)猝滅( N P Q ) 和高能態(tài)猝滅( q E )都還在隨光強(qiáng)持續(xù)上升。在飽和光強(qiáng)下，反義水稻的N P Q 和q E 與野生型水稻相差不大，但在中等光強(qiáng)下，N P Q 和q E 則大大

3、高于野生型。由于N P Q 和q E主要依賴于類囊體跨膜質(zhì)子梯度( A p H ) ，因此分析了圍繞P S I 的環(huán)式電子流。發(fā)現(xiàn)這些反義r c a 水稻的作用光關(guān)閉后熒光瞬時上升的幅度顯著地提高，而且P 7 0 0 + 在暗中還原速率也明顯快于野生型水稻，這些都表明R C A 含量的減少促進(jìn)了P S I 的環(huán)式電子流。環(huán)式電子流的上升補(bǔ)充了類囊體腔的酸化程度，從而促進(jìn)或維持了能量的耗散。另外，反義水稻葉片的A T P 含量顯著高于野生

4、型水稻，這有利于R C A 活化。R u i s c o 和R C A 的免疫金標(biāo)記細(xì)胞定位表明，在野生型和反義r c a 水稻葉細(xì)胞中，R u b i s c o 都分布于葉肉細(xì)胞葉綠體的基質(zhì)中，只是反義水稻的R u b i s c o 標(biāo)記密度較高。R C A 除了定位于葉綠體基質(zhì)中外，在類囊體上也有一定的分布，但在反義水稻中，不僅R C A 的標(biāo)記密度減少，而且類囊體膜上的分布比例也大大下降，導(dǎo)致基質(zhì)中的相對比例上升。這表明當(dāng)R

5、C A 含量減少時，在類囊體膜上的R C A 能夠轉(zhuǎn)移到基質(zhì)中，優(yōu)先補(bǔ)充基質(zhì)中R C A 的不足。我們推測在基質(zhì)中的R C A 主要行使活化R u b i s c o 的功能，在類囊體上的R C A 可能具有保護(hù)膜蛋白穩(wěn)定等其他的功能。這些結(jié)果為R C A 是分子伴侶提供了新的證據(jù)。關(guān)鍵詞：水稻；R u b i s c o ；R u b i s c o 活化酶；遺傳轉(zhuǎn)化；光合作用；氣體交換；葉綠素?zé)晒猓喝~肉導(dǎo)度；圍繞P S I 環(huán)式電子