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

1、洳；：J 。嗜博士學位論文反義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 活化酶的亞細胞定位作者姓名 金栓垣指導教師 疆臻塞熬攫——一學科( 專業(yè)J 植物堂所在學院 生僉抖堂生睡提交日期——型堅曲己生且——一浙江大學博士學位論文 摘要于葉肉導度引起的。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

2、飽和點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 反應中心激發(fā)能捕獲效率( F v ’／F m ’) 和光化學猝滅( q P ) 明顯下降。在E T R 達到光飽和后，反義r c a 水稻的非光化學猝滅( N P Q ) 和高能態(tài)猝滅( q E )都還在隨光強持續(xù)上升。在飽和光強下，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 含量的減少促進了P S I 的環(huán)式電子流。環(huán)式電子流的上升補充了類囊體腔的酸化程度，從而促進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 的免疫金標記細胞定位表明，在野生型和反義r c a 水稻葉細胞中，R u b i s c o 都分布于葉肉細胞葉綠體的基質中，只是反義水稻的R u b i s c o 標記密度較高。R C A 除了定位于葉綠體基質中外，在類囊體上也有一定的分布，但在反義水稻中，不僅R C A 的標記密度減少，而且類囊體膜上的分布比例也大大下降，導致基質中的相對比例上升。這表明當R

5、C A 含量減少時，在類囊體膜上的R C A 能夠轉移到基質中，優(yōu)先補充基質中R C A 的不足。我們推測在基質中的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 可能具有保護膜蛋白穩(wěn)定等其他的功能。這些結果為R C A 是分子伴侶提供了新的證據(jù)。關鍵詞：水稻；R u b i s c o ；R u b i s c o 活化酶；遺傳轉化；光合作用；氣體交換；葉綠素熒光：葉肉導度；圍繞P S I 環(huán)式電子