全球第一篇Multi-Color-PAM文獻(xiàn)在PCP發(fā)表

Gloeobacter violaceus PCC 7421是一種特殊的單細(xì)胞藍(lán)細(xì)菌，很早就已經(jīng)從藍(lán)藻的進(jìn)化中分離，成為人們研究光合作用的模式生物之一。人們可以利用它研究參與光合作用各組分的結(jié)構(gòu)、功能、調(diào)控及進(jìn)化等各方面的內(nèi)容。近日，德國魯爾大學(xué)學(xué)者Gábor Bernát等通過研究，發(fā)現(xiàn)了這種缺少類囊體膜的遠(yuǎn)古藍(lán)藻與其他光合藻類相同，都具有兩大基本光合特征，即狀態(tài)轉(zhuǎn)換和非光化學(xué)淬滅。文中藍(lán)藻的狀態(tài)轉(zhuǎn)換是利用最新的MULTI-COLOR-PAM進(jìn)行測定。通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，無論低溫?zé)晒夤庾V還是室溫?zé)晒夤庾V都顯示G. violaceus與其他藍(lán)藻一樣能夠進(jìn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)換。在黑暗條件下為狀態(tài)2，當(dāng)對其照射微弱的藍(lán)光或遠(yuǎn)紅光時(shí)，轉(zhuǎn)變成狀態(tài)1。與狀態(tài)2相比，在狀態(tài)1中的熒光產(chǎn)量明顯增加，接近增加80%，而PSII的吸收截面卻只增加了8%。微弱藍(lán)光通過誘導(dǎo)狀態(tài)1增加熒光產(chǎn)量，而與之相反的是，強(qiáng)藍(lán)光可逆地淬滅了G. violaceus的葉綠素?zé)晒�。這一結(jié)果表明在這種原始藍(lán)藻中，熱耗散的調(diào)節(jié)是通過類胡蘿卜素蛋白進(jìn)行的。（Bernát et al., Unique Properties vs. Common Themes: The Atypical Cyanobacterium Gloeobacter violaceus PCC 7421 is Capable of State Transitions and Blue-light Induced Fluorescence Quenching, Plant Cell Physiol., 2012, in press）

圖1 集胞藻（Synechocystis）與G. violaceus的77K低溫?zé)晒馇�線，激發(fā)波長為440及435nm

圖2 集胞藻（Synechocystis）與G. violaceus的77K低溫?zé)晒馇�線，激發(fā)波長為580及565nm

圖3 利用強(qiáng)遠(yuǎn)紅光將G. violaceus從狀態(tài)2轉(zhuǎn)變?yōu)闋顟B(tài)1

 

 

圖4 暗適應(yīng)（狀態(tài)2）及藍(lán)光誘導(dǎo)（狀態(tài)1）下細(xì)胞的快相曲線

圖5 細(xì)胞的O-I₁熒光上升曲線

圖6 有藍(lán)光誘導(dǎo)的細(xì)胞非光化學(xué)熒光淬滅

 

表1. 根據(jù)圖5曲線擬合出的熒光參數(shù)表