（植物学专业论文）nacl胁迫下杂交酸模叶片光破坏防御机制以及psii光化学效率的调节.pdf

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su s e di nn o r t h w e s t e r n c h i n af o rt h er e c l a m a t i o no f s a l i n es o i lw h e r e p l a n t so r e ne x p e r i e n c eh i g ht e m p e r a t u r ed u r i n g t h e s u m m e r b ym e a s u r e m e n t s o fp h o t o s y n t h e t i c g a se x c h a n g e ，m o d u l a t e dc h l o r o p h y l l f l u o r e s c e n c e ，r a p i df l u o r e s c e n c ei n d u c t i o nk i n e t i c sa n dp o l y p h a s i cr i s eo ff l u o r e s c e n c e ，w e e v a l u a t e dt h ep h o t o p r o t e c t i v em e c h a n i s m sa n dr e g u l a t i o no fp s i ip h o t o c h e m i s f r yi nr u m e x l e a v e su n d e rn a c ls t r e s s t h ec h a r a c t e r i s t i c so fp s i ip h o t o c h e m i s t r ya n dt h e r m o s t a b i l i t yi n n a c l 一s t r e s s e dr u m e xl e a v e sw e r ea l s oe x a m i n e d f u r t h e r m o r e ，w ee x a m i n e dt h ee f f e c t so f c 一+ s u p p l e m e n to np h o t o s y n t h e s i sa n dp s i ip h o t o c h e m i s t r yi nr u m e xl e a v e su n d e rn a c l s t r e s s t h em a i nr e s u l t sa r ea sf o l l o w s ： l 。r e g u l a t i o no f p s i ip h o t o c h e m i s t r yu n d e rn a c is t r e s sn a c ls t r e s sh a dn oe f f e c to i lt h e m a x i m a lp h o t o c h e m i s t r yo fp s i i ( f v f m ) ，t h er a p i df l u o r e s c e n c ei n d u c t i o nk i n e t i c so rt h e p o l y p h a s i er i s e o fc h l o r o p h y l l f l u o r e s c e n c e ，i n d i c a t i n gt h a t n a c ls t r e s sh a dn oe f f e c to u p r i m a r yp h o t o c h e m i s t r yo fp s i i h o w e v e r , i nt h el i g h t - a d a p t e dl e a v e sn a c ls t r e s sd e c r e a s e d t h ep h o t o c h e m i c a lc o e f f i c i e n t ( q p ) ，t h ee f f i c i e n c yo fe x c i t a f i o ne n e r g yc a p t u r eb yo p e np s i i r e a c t i o nc e n t e r ( f v f m ) a n dq u a n t u my i e l do fp s i ie l e c t r o nt r a n s p o r t ( o p s n ) a n di n c r e a s e d n o n - p h o t o c h e m i c a lq u e n c h i n g ( n p q ) t h i ss u g g e s t s t h a tn a c is t r e s sm o d i f i e dt h ep s i i p h o t o c h e m i s t r yi nt h el i g h t - a d a p t e dl e a v e sa n ds u c hm o d i f i c a t i o n sm a yb eam e c h a n i s mt o d o w n - r e g u l a t e t h ep h o t o s y n t h e t i ce l e c t r o n t r a n s p o r tt om a t c h ad e c r e a s e dc 0 2a s s i m i l a t i o n i nn a c l 一s w e s s e dl e a v e s ，p o s t i l l u m i n a t i o nr i s eo f c h l o r o p h y l if l u o r e s c e n c ew a so b s e r v e d ， w h i c hw a sa b s e n ti nc o n t r o ll e a v e s t h i ss u g g e s t st h a tn a c is t r e s si n d u c e dc y c l i ce l e c t r o n t r a n s p o r ta r o u n dp s i i na d d i t i o n ，i tw a sf o u n dt h a tn a c ls t r e s si n d u c e dm o d i f i c a t i o no f c h e nh u a - x i n ：p h o t o p r o t e e t i v em e c h a n i s m sa n dr e g u l a t i o no f p s i ! p h o t o c h e m i s t r yi nr u m e xl e a v e st i n d e rn a c is t r e s s e n e r g yd i s t r i b u t i o nb e t w e e nt h et w op h o t o s y s t e m s ，w i t hm o r el i g h te n e r g y d i s t r i b u t e dt op s i w e s p e c u l a t e d t h a tn a c ls t r e s si n c r e a s e dp s ia c t i v i t i e sa n dt h a tt h el i g h te n e r g y f l o w i n gf r o m p s i ii su s e dt od r i v ep s ie l e c t r o nt r a n s p o r t 2 e f f e c t so fn a c is t r e s so nm e h l e r - p e r o x i d a s er e a c t i o n ( m p r ) d u r i n gp h o t o s y n t h e t i c i n d u c t i o n ，i t w a so b s e r v e d t h a t ( e l e c t r o nt r a n s p o r t r a t ee s t i m a t e d b yc h l o r o p h y l l f l u o r e s c e n c e ) w a sm u c hh i g h e rt h a n 以( e l e c t r o nt r a n s p o r tr a t ee s t i m a t e db yg a se x c h a n g e ) t h er a t i oo fj j tw a sa ti t sm a x i m u ma tt h es t a r tt i m eo fi l l u m i n a t i o nb o t hi nc o n t r o la n d s a l t s t r e s s e dl e a v e s w h e ns t e a d ys t a t ep h o t o s y n t h e s i sw a sa p p r 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p e r o x i d a s er e a c t i o n o c c u r r e di ns a l t s t r e s s e dl e a v e s ，t h ee n h a n c e dm p ri ns a l t s t r e s s e dl e a v ew a s a c c o m p a n i e d b y e n h a n c e da c t i v i t i e so f s c a v e n g i n ge n z y m e s ( s o da n da p x ) i nt h ep r e s e n c eo fs a t u r a t i n g c 0 2 d e c r e a s i n g0 2 c o n c e n t r a t i o nf r o m21 t o2 d i dn o ta f f e c tt h e s u s c e p t i b i l i t yt o p h o t o i n h i b i t i o ni nc o n t r o ll e a v e s ，b u tl a r g e l yi n c r e a s e d t h es u s c e p t i b i l i t yt op h o t o i n h i b i t i o ni n n a c l s t r e s s e dl e a v e s i ti sc o n c l u d e dt h a tt h ee n h a n c e dm p ri ns a l t s t r e s s e dr u m e xl e a v e s s e r v e sa sas i n kt od r a i nt h ee x c e s se l e c t r o n so f ft h ee l e c t r o nc h a i na n dt h u s m i t i g a t e s p h o t o i n h i b i t i o n s a l ts h o c ki n d u c e ds i g n i f i c a n td e c r e a s ei np h o t o s y n t h e s i sb o t hi n21a n d2 0 2 i n21 0 2 ，q u a n t u my i e l do fp s i ie l e c t r o nt r a n s p o r t ( ( i g p s l l ) d e c r e a s e ds l i g h t l ya n dq vr e m a i n e d c o n s t a n t ，s u g g e s t i n gt h a tt h ee x c i t a t i o np r e s s u r eo np s h d i dn o ti n c r e a s ed u r i n gs a l ts h o c k i n 2 0 2 ，h o w e v e r ，b o t ho p s na n dq pd e c r e a s e ds i g n i f i c a n t l y , i n d i c a t i n gt h a tt h ee x c i t a t i o n p r e s s u r eo np s i ii n c r e a s e dd u r i n gs a l ts h o c k n p qi n c r e a s e ds l i g h t l yi n21 0 2 w h e r e a si t i n c r e a s e ds i g n i f i c a n t l yi n2 0 2 t h ed a t ad e m o n s t r a t e dt h a td u r i n gs a l ts h o c kac o n s i d e r a b l e e l e c t r o nf l o ww a sa l l o c a t e dt oo x y g e nr e d u c t i o ni nt h em e h l e r - p e r o x i d a s er e a c t i o n u n d e r h i g h i r r a d i a n c ea n di nt h e p r e s e n c e o fs a t u r a t i n g c 0 2 ，t h es u s c e p t i b i l i t 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ra c t i v ep s i ir e a c t i o nc e n t e r s e l e c t r o n t r a n s p o r t r a t eo f p s i i f l u o r e s e e n c e1 e v e la ts t e pj f l u o r e s c e n c e1 e v e la ts t e dk m a x i m a lf l u o r e s c e n c ei nd a r k a d a p t e dl e a v e s m a x i m a lf l u o r e s c e n c ei nt h el i g h t a d a p t e ds t a t e m i n i m a lf l u o r e s c e n c ei nd a r k a d a p t e dl e a v e s m i n i m a lf l u o r e s c e n c ei nl i g h t a d a p t e dl e a v e s f e r r e d o x i n - p qr e d u c t a s e s t e a d y s t a t ef l u o r e s c e n c e v a r i a b l ef l u o r e s c e n c ej nd a r k a d a p t e dl e a v e s m a x i m a lp h o t o c h e m i s t r yo f p s i ii nd a r k - a d a p t e dl e a v e s m a x i m a l p h o t o c h e m i s t r y o f p s i ii nl i g h t a d a p t e ds t a t e s t o m a t a lc o n d u c t a n c e h y d r o g e np e r o x i d e e l e c t r o nt r a n s p o r tr a t ee s t i m a t e db yc h l o r o p h y l lf l u o r e s c e n c e e l e c t r o nt r a n s p o r tr a t ee s t i m a t eb yg a se x c h a n g e l i g h th a r v e s t i n gc o m p l e x m e h l e r - p e r o x i d a s e r e a c t i o n n i c o t i n a m i d ea d e n i n ed i n u l e o t i d ep h o s p h a t e n a d ( p ) h d e h y d r o g e n a s e n o n p h o t o c h e m i c a lq u e n c h i n g o f c h l o r o p h y l lf l u o r e s c e n c e 0 2 一e v o l v i n gc o m p l e x 4 ! ! ：里壁! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 竺! ! ! 墨垒里l ! ! ! ! ! 翌! 型! ! ：! 翌! 翌 ： p c o p h o t o r e s p i r a t o r yc a r b o no x i d a t i o n p c r p h o t o s y n t h e t i cc a r b o nr e d u c t i o n p n n e t p h o t o s y n t h e t i cr a t e p p f d p h o t o s y n t h e t i c a l l yp h o t of l u xd e n s i t y p q p l a s t o q u i n o n e p s i p h o t o s y s t e m i psiphotosystem i i q a p r i m a r yp l a s t o q u i n o n ea c c e p t o r q bs e c o n d p l a s t o q u i n o n ea c c e p t o r q e e n e r g y - d e p e n d e n tq u e n c h i n g q pp h o t o c h e m i c a l q u e n c h i n gc o e f f i c i e n t r u b p r i b u l o s e b i s p h o s p h a t e r w c r e l a t i v ew a t e rc o n t e n t s o d s u p e r o x i d ed i s m u t a s e t r o r ct h ef l u xo f p h o t o n s t r a p p e db ya c t i v ep s i r e a c t i o nc e n t e r s v d e v i 由a x a n t h i nd e e p o x i d a s e v s o s m o t i c p o t e n t i a l v ww a t e r p o t e n t i a l 0 c 0 2 q u a n t u my i e l do f c 0 2a s s i m i l a t i o n 中p s q u a n t u my i e l do f p s e l e c t r o n 打a n s d o r t c h e nh u a - x i n ：p h o t o p r o t e c t i v em e c h a n i s m sa n dr e g u l a t i o no f p s i ip h o t o c h e m i s t r yi nr u m e xl e a v e su n d e rn a c is t r e s s 1 b a c k g r o u n d s a l i n i t yi so n eo f t h em a j o re n v i r o n m e n t a lf a c t o r sw h i c hc u r r e n t l yr e d u c ep r o d u c t i v i t y a t p r e s e n t ，a b o u t3 8 0 ，0 0 0 ，0 0 0 h a o fl a n di ss a l i n i z e d ，a c c o u n t i n gf o r1 0 o ft h et o t 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