国家教育部博士点基金(20113702110008)
- 作品数：9 被引量：128H指数：6
- 相关作者：高辉远张子山杨程孟庆伟孟祥龙更多>>
- 相关机构：山东农业大学西北农林科技大学潍坊科技学院更多>>
- 发文基金：国家教育部博士点基金国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：农业科学生物学更多>>
- 杂交酸模叶片线粒体交替氧化酶呼吸途径在光破坏防御中的作用被引量：7
- 2012年
- 以杂交酸模(RumexK-1)为试材,研究了不同光强下线粒体交替氧化酶呼吸途径(AOX途径)对酸模叶片光破坏的防御作用.结果表明:在200μmol·m-2·s-1弱光下,用水杨基羟肟酸抑制AOX途径后,RumexK-1叶片的PSⅡ实际光化学效率、光合线性电子传递速率以及光合放氧速率均显著下降,非还原性QB反应中心显著升高,加重了叶片的光抑制,而活性氧清除机制上调,避免了活性氧的过量积累,部分缓解了RumexK-1叶片的光抑制;在800μmol·m-2·s-1强光下,AOX途径受抑,导致RumexK-1叶片发生严重的光抑制,而此时活性氧清除机制的上调不足以缓解活性氧过量的积累.无论在强光还是弱光下,AOX途径在RumexK-1叶片的光破坏防御过程中都起着重要作用,而且在强光下,AOX途径对叶片的光破坏防御作用是叶绿体内其他光破坏防御途径所不能代替的.
- 孟祥龙张立涛张子山高辉远孟庆伟
- 关键词：杂交酸模光抑制光破坏防御
- 叶绿素延迟荧光的发生及其在光合作用研究中的应用被引量：12
- 2013年
- 叶绿素延迟荧光主要由绿色植物中光系统II的天线色素产生,光系统II反应中心色素P680接受天线色素吸收的光能后转变为激发态的P680*,P680*回到基态时释放出一个电子传给原初电子受体,随后电子沿光合电子传递链向PSI传递。当进入电子传递链的电子发生电荷重组时会使P680再次激发形成P680*,P680*将激发能传递给天线色素后,激发能以荧光的形式释放出来,即为延迟荧光。延迟荧光的检测和分析技术为无损测定植物光合机构的结构与功能变化提供了新的方法。利用该方法可以获得丰富的光合机构信息,如光系统II受体侧及供体侧的伤害程度、跨类囊体膜质子梯度的大小等。本文介绍了延迟荧光的产生原理和测定方法,并且举例说明了延迟荧光测定技术在光合作用研究中的应用。
- 杨程李鹏民张子山Vasilij Goltsev高辉远
- 关键词：延迟荧光光合机构PSII
- 氧气在黑暗-水淹诱导植物叶片光合机构损伤中的作用被引量：4
- 2014年
- 本研究排除了光照和根部信号的影响,在完全黑暗条件下对离体叶片进行水淹处理,并在处理过程中分别通入空气或者氮气来控制水淹过程中水中的含氧量。通过分析叶片叶绿素含量、活性氧含量以及叶片光化学活性的变化,探讨叶片水淹时水中缺氧因素对叶片光合机构的直接影响及作用机制。结果表明,与放置在湿润空气中的对照叶片相比,黑暗-水淹处理叶片的最大光化学效率(F_v/F_m)、捕获的激子将电子传递到Q_A以后的其他电子受体的概率(Ψ_o)均发生显著下降。然而,黑暗-水淹处理36 h后,叶片的叶绿素含量并未下降,叶片中H_2O_2含量也未大量增加。另外,黑暗-水淹导致的叶片光化学活性的下降随着水中含氧量下降的加剧而加剧,补充氧气可以缓解甚至消除这一伤害。这表明黑暗-水淹处理过程中叶片光合机构的伤害与叶片衰老或活性氧的积累无关,而是由于水中缺氧因素对光合机构的直接伤害所致。
- 樊杏利杨天慧高辉远张子山杨程刘美君
- 关键词：光合机构光化学活性缺氧
- 保绿玉米与早衰玉米叶片衰老过程中叶绿素降解与光合作用光化学活性的关系被引量：33
- 2012年
- 【目的】阐明玉米叶片衰老过程中叶片叶绿素降解与光合作用光反应活性的关系,为选育长效光合持续期的作物品种提供理论基础。【方法】本研究使用保绿型玉米品种"齐319"(Q319)和早衰型玉米品种"黄早4"(HZ4)为材料,在严格控制环境因素的条件下,用乙烯利诱导离体叶片衰老,通过快速叶绿素荧光诱导动力学曲线分析(OJIP test)和820 nm光吸收曲线技术,研究衰老过程中叶片叶绿素含量、光合速率、光系统1(PSI)和光系统2(PSII)光化学活性的变化,并分析光化学活性下降与叶绿素降解的关系。【结果】在衰老过程中,与保绿品种相比,早衰品种HZ4叶片的光能吸收能力、能量的转化效率以及PSI和PSII电子传递的活性均衰退较快。虽然早衰品种在衰老过程中光化学活性的衰退快于保绿品种,但是当叶片的叶绿素含量下降相同程度时,保绿品种Q319叶片的光能的捕获、能量的转化以及电子传递活性都比HZ4叶片下降得更明显。【结论】光化学活性的快速衰退是导致早衰品种HZ4叶片在生育后期光合功能快速衰退的一个重要原因,但它在叶绿素降解时能维持较高的光化学活性。因此在长效光合持续期品种的选育中,应当同时重视两个典型性状:①衰老过程中维持较高的叶绿素含量;②在叶绿素降解时维持较高的单位叶绿素光能吸收、能量转换以及电子传递活性。
- 张子山杨程高辉远李耕刘鹏
- 关键词：玉米保绿衰老光化学活性
- 双氯芬酸对烟草BY-2细胞呼吸代谢的影响被引量：2
- 2014年
- 双氯芬酸是一种新的全球性环境污染物,严重影响植物的生长发育,但其作用机制至今尚不清楚。本研究从双氯芬酸对烟草BY-2细胞呼吸代谢和活性氧代谢的影响入手,探讨双氯芬酸抑制植物细胞生长的作用机理。结果表明,双氯芬酸处理1 d后,显著抑制了烟草BY-2细胞的生长,引起细胞内活性氧(ROS)的爆发和积累,并导致烟草BY-2细胞死亡。双氯芬酸对烟草BY-2细胞的糖酵解途径(EMP)、三羧酸循环(TCA)和戊糖磷酸途径(PPP)三个碳代谢途径以及细胞色素氧化酶(COX)和交替氧化酶(AOX)参与的两条呼吸电子传递途径均有即时抑制作用。双氯芬酸可能通过抑制细胞线粒体呼吸电子传递链的活性,导致电子从呼吸链泄漏加速ROS的形成,并反馈抑制呼吸碳代谢途径,进而导致细胞内物质代谢和能量代谢紊乱,这些是双氯芬酸抑制烟草BY-2细胞生长、导致细胞死亡的重要原因。
- 刘玉亭程丹丹刘美君高辉远
- 关键词：双氯芬酸呼吸代谢活性氧代谢
- 玉米持绿与早衰品种叶片衰老过程中光化学活性的变化被引量：24
- 2013年
- 为了探讨不同衰老型玉米叶片在衰老过程中光化学反应及其对光合能力维持的贡献,本研究使用持绿玉米品种"齐319"和早衰玉米品种"黄早四",在控制的条件下,用乙烯利诱导离体叶片衰老,通过快速叶绿素荧光诱导动力学曲线(OJIP曲线)和820nm光吸收等技术,研究了衰老过程中叶片叶绿素含量、光合速率、光系统I(PSI)、光系统II(PSII)以及光合电子传递体活性的变化。结果表明,在衰老过程中,齐319叶片叶绿素含量和光合速率的下降速度明显慢于黄早四,是功能型持绿品种。玉米叶片的衰老伴随着OJIP曲线的J、I、K、L点荧光的增加,以及远红光诱导820nm光信号落差的下降。与齐319相比,黄早四叶片的OJIP曲线和820nm光吸收曲线的变化更剧烈。我们认为,在衰老过程中PSI和PSII光化学活性的快速下降和光合电子传递功能的衰退是玉米叶片光合能力迅速下降的重要原因之一。在此基础上,讨论了衰老过程中玉米叶片中与光合作用有关蛋白与光合能力下降的可能关系。
- 张子山李耕高辉远刘鹏杨程孟祥龙孟庆伟
- 关键词：玉米光化学活性
- 植物线粒体呼吸状态的研究方法及其在植物生物学中的应用被引量：6
- 2014年
- 线粒体呼吸状态是指当线粒体中呼吸底物及ADP以不同浓度存在时线粒体的呼吸速率,它是用来研究线粒体功能的重要指标。本文结合我们的研究经验,详细阐述了线粒体呼吸状态的研究方法,介绍了该方法在分析线粒体电子传递链功能和氧化磷酸化活性中的应用,此外概述了线粒体呼吸状态的测定和分析方法在植物生理生态研究中的具体应用。
- 刘美君孙学娟张子山刘玉亭高辉远
- 关键词：线粒体氧化磷酸化胁迫
- 高温、强光下黄瓜叶片PSII供体侧和受体侧的伤害程度与快速荧光参数W_k变化的关系被引量：44
- 2015年
- 快速荧光OJIP曲线中的Wk参数被广泛作为放氧复合体(OEC)即PSII供体侧伤害的重要指标。然而Wk这一参数的变化不仅受PSII供体侧伤害的影响,而且还会受到PSII受体侧伤害的影响。很多研究者在使用Wk这个参数时忽略了这个问题。为了阐明PSII供体侧和受体侧伤害程度对Wk影响的规律,我们通过不同温度和强光处理,获得不同PSII供体侧和受体侧伤害的黄瓜叶片,进而分析Wk变化与其供体侧和受体侧伤害程度之间的关系。研究结果表明:用高温黑暗处理黄瓜叶片后,其PSII供体侧受到严重的伤害,此时,Wk随着供体侧伤害程度的增加而显著增加,在这种情况下,Wk的增加直接反映了OEC的伤害程度;但是当用强光和高温共同处理黄瓜叶片后,造成PSII供体侧和受体侧同时伤害时,如果供体侧的伤害程度大于受体侧的伤害程度时,Wk仍然升高,然而,当受体侧的伤害程度大于供体测定伤害程度时,Wk不再显著升高。因此在植物叶片的供体侧和受体共同受到伤害时,要慎重使用Wk这一参数来判断OEC的伤害程度。本文对Wk在不同供体侧和受体侧伤害条件下的变化规律进行了详细的研究,并对如何正确使用Wk来反映逆境对植物叶片OEC的伤害程度进行了探讨,该研究结果可以对正确利用叶绿素快速荧光OJIP分析提供指导。
- 金立桥车兴凯张子山高辉远
- 温度上升提高了黄瓜叶片线粒体交替氧化酶呼吸途径对光破坏防御作用的贡献被引量：6
- 2013年
- 本文以黄瓜为实验材料,研究了不同温度下植物叶片交替氧化酶呼吸途径(AOX途径)对光破坏防御贡献的差异及其机理。结果表明,低温不仅抑制了AOX途径的活性,还抑制了"Malate-OAA"穿梭,导致光合作用产生的过剩还原力NAD(P)H的消耗减少,低温下抑制AOX途径后没有加重叶片光抑制;而高温下AOX途径活性的上调有效消耗了通过"Malate-OAA"穿梭机制转运而来的过剩还原力,缓解了光合电子传递链的过度还原,并且AOX途径受抑后,叶片光抑制显著增加。上述结果表明AOX途径在低温下对光破坏防御的贡献受到明显限制,而在高温下AOX途径的上调增加了其对光破坏防御的贡献。
- 孟祥龙张子山高辉远杨程孟庆伟
- 关键词：黄瓜光破坏防御
