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DGDG在维持植物光合膜结构和功能中的重要作用

张珠珠  
【摘要】:拟南芥dgdl突变体(Arabidopsis thaliana dgdl mutant)是双半乳糖甘油二酯(digalactosyl diacylglycerol,DGDG)缺乏的突变体。已有的研究表明,dgdl突变体中PSⅡ光合活性降低,光合系统中一些大分子结构发生了变化。本文以拟南芥野生型(Arabidopsis thaliana Co1—2,wild type)与dgdl突变体为材料,主要研究了DGDG在植物光合系统蛋白质积累以及光系统复合物结构维持中的作用。研究发现: 1、与野生型相比,dgdl突变体的光系统Ⅱ光化学效率(Fv/Fm)较低,光饱和点低,光系统全链电子传递活性较低,反映了突变体的光合能力较低,光合潜能较小;此外,dgdl突变体中叶绿素含量比野生型低,Chl a/b的比值也较低,叶绿素低温(77K)荧光光谱中光系统Ⅰ发射峰发生蓝移,且F6_(695)/F_(730)比值上升,暗示了突变体中光合系统结构可能发生了一定变化。 2、与野生型相比,dgdl突变体光系统Ⅱ电子传递活性较低,高光辐射下光抑制现象较野生型更严重,且在光恢复过程中恢复程度较低,暗示了其更高的光系统Ⅱ光敏感性;dgdl突变体反应中心蛋白D1,D2的含量较低,其中D1蛋白的表达在转录和翻译两个水平均降低,这表明突变体中光系统Ⅱ结构发生了一定的变化,进而影响到了其光系统Ⅱ的正常光合功能。 3、蓝绿温和胶电泳分析发现,dgdl突变体中出现光系统Ⅰ亚复合物。对于突变体中光系统Ⅰ主要功能蛋白含量的分析,以及不同离液盐处理下光系统Ⅰ基质侧亚基稳定性的研究表明,dgdl突变体中光系统Ⅰ PsaD,PsaE亚基稳定性的降低是PSⅠ亚复合物出现的原因。 4、dgdl突变体中光合系统结构和功能的一系列的重要变化表明,DGDG在光合系统维持其正常结构和功能过程中具有重要作用。此外,突变体中MGDG/DGDG比值的变化对于突变体光合系统结构和功能是否也有影响,还需要进一步的研究。


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