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为了探究藻胆蛋白与高等植物类囊体膜之间的光能传递规律,验证重组藻胆蛋白是否可以与高等植物类囊体膜之间的光能传递,本研究分别提取了重组藻红蛋白、重组藻蓝蛋白以及菠菜和韭菜的类囊体进行混合孵育,然后进行了全波长吸收光谱以及荧光光谱检测。结果显示:混合孵育时间为10~20 min有利于重组藻红蛋白和藻蓝蛋白与类囊体膜结合并进行光能传递,最适混合孵育时间随重组藻胆蛋白和类囊体的种类不同而稍有不同;重组藻红蛋白不能与菠菜或韭菜的类囊体膜直接发生光能传递,但是当体系中添加重组藻蓝蛋白的时候就可以;重组藻蓝蛋白可以与类囊体中的叶绿素a直接进行光能传递,使得叶绿素a的荧光发射峰值显著提升,当藻红蛋白和藻蓝蛋白的比例是1∶2时,光能传递效率较高。本研究为藻胆蛋白在构建新型光合系统中的应用提供实验依据。 相似文献
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为了探究别藻蓝蛋白与类囊体膜光合系统之间的光能传递规律,及其与异源类囊体膜光合系统之间光能转移的可能性,本研究构建了含有钝顶节旋藻(Arthrospira platensis)的别藻蓝蛋白β亚基基因(apcB),及合成藻蓝胆素的血红素氧化酶基因(ho)和铁氧还蛋白氧化还原酶基因(pcyA)的转化载体pHyg3-apcB-ho-pcyA,利用玻璃珠转化法将其导入莱茵衣藻中。聚合酶链式反应筛选验证阳性转化藻株,Southern Blot结果表明基因apcB、ho、pcyA成功转化入莱茵衣藻基因组中。而后将转化藻株与对照藻株均置于高光(50μmol·m-2·s-1)和低光(25μmol·m-2·s-1)条件、白光和绿光条件中培养,并检测别藻蓝蛋白β亚基的表达、总叶绿素含量、77 K低温荧光、光系统表观电子传递效率、生物量变化。结果显示：实时定量PCR分析和Western Blot检测表明外源基因apcB,pcyA和ho均在转基因藻株Cr-ApcBHP中得到了转录表达。高光和低光条件下光系统Ⅱ(PSⅡ)和光... 相似文献
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隐藻藻胆蛋白在类囊体腔中的存在状态始终存在争议,为了深入了解这一问题,作者以含有藻蓝蛋白(PC645)的蓝隐藻(Chroomonas placoidea)活体细胞及充分洗涤过的类囊体膜为材料,测定其室温吸收光谱、荧光谱以及77K低温荧光光谱,并根据光谱数据分析了PC在类囊体腔中的存在状态。结果显示,蓝隐藻的类囊体膜上始终紧密结合着一定量的PC,并且很可能是以PC的β亚基与膜相接触,证实藻胆蛋白在类囊体腔中不是完全游离的,与膜的接触也并非完全无倾向性排布;PC既可将激发能传递给光系统(PS)II,但也可传递给PSI,相较于叶绿素(Chl)a和Chl c,在PSI长波荧光中PC的贡献更明显,而Chl c吸收的光能,更倾向于传递给PSII或者短波长Chl a;蓝隐藻细胞中表现出超比例的PC荧光发射,说明除了结合在膜上的PC外,有一部分PC是游离的,其存在对于隐藻捕光功能来说可能是有冗余的;游离的PC可与类囊体膜重新接触而恢复能量传递功能。根据实验结果以及前人的报道,提出了隐藻藻胆蛋白与类囊体膜的结合是动态的观点,并给出了相应的模型。 相似文献
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藻红蛋白研究进展 总被引：20，自引：1，他引：19
高等植物的主要光合色素是叶绿素a和叶绿素b,而红藻、蓝藻和隐藻的光合色素是叶绿素a和藻胆蛋白。藻胆蛋白包括藻红蛋白(Phycoerythrin,PE)、藻蓝蛋白(Phycocyanin,PC)、异藻蓝蛋白(Allophy-cocyanin,APC)和藻红蓝蛋白(Phycoerythrocyanin,PEC)等,氨基酸序列和免疫交叉反应结果显示PEC归于PC之中。它们各有自己独特的吸收光谱和荧光发射光谱。PE,PC,APC在藻体类囊体膜上顺序排列,加上连接蛋白构成藻胆体,其结构如图1所示。藻胆蛋白能高效率地捕获光能并传递给光系统,光能传递的方向为PE→PC→APC→chla。对藻胆蛋白结构与功能… 相似文献
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藻胆蛋白裂合酶是催化藻胆色素与脱辅基藻胆蛋白亚基共价连接的裂合酶,在藻胆蛋白的生物合成途径中发挥着重要作用。本实验以藻蓝蛋白裂合酶Cpc E/F为研究对象,采用基因工程组合表达技术,构建了pCDFDuet-apcA-cpcE/F-hox1-pebS、pCDFDuet-pecA-cpcE/F-hox1-pebS等重组质粒,并导入大肠杆菌中,在IPTG的诱导下,成功表达得到两种非天然藻胆蛋白ApcA-PEB和PecA-PEB,这表明Cpc E/F不仅可以催化藻蓝胆素和脱辅基藻蓝蛋白的结合,还可以催化藻红胆素(PEB)与别藻蓝蛋白α-亚基(ApcA)和藻红蓝蛋白α-亚基(PecA)的结合,因此是一种多功能的裂合酶。根据重组产物的光谱特征峰分析发现,ApcA-PEB和PecA-PEB作为两种非天然存在的重组藻胆蛋白,具有与对应天然藻胆蛋白有着相近的特征吸收光谱和荧光发射峰,但同时具有明显的波长偏移并伴有色素异化现象,其光谱学性质主要由其所携带的色素基团决定。另外,荧光寿命衰减分析发现,不同脱辅基蛋白对于重组藻胆蛋白的光谱稳定性具有重要的影响。 相似文献
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藻胆蛋白是某些藻类特有的捕光色素蛋白,其中天然别藻蓝蛋白、藻蓝蛋白的抗氧化活性已经被证明。实验以2,2-盐酸脒基丙烷(AAPH)为自由基生成者,应用藏红花素退色反应为检测清除氢过氧自由基的方法,探讨了在大肠杆菌(Escherichia coli)中表达并纯化的带有6×His(6×组氨酸)标签和带有麦芽糖结合蛋白(MBP)标签的重组别藻蓝蛋白及其α、β亚基的抗氧化活性。结果表明,带有His标签的6×Hisα-APC、6×Hisβ-APC和6×His-APC均显示出一定的清除氢过氧自由基的能力,其中6×Hisβ-APC清除氢过氧自由基的IC50值可达到27.2 mg/L,Ka/Kc(氢过氧自由基与重组别藻蓝蛋白和藏红花素反应的速度常数比)达到1.24,大于带有色素基团的天然APC清除氢过氧自由基能力(IC5057.5 mg/L);而带有MBP标签的重组别藻蓝蛋白亚基MBPα-APC和MBPβ-APC和MBP-APC(rAPC)则无明显的清除能力。结果首次证实了脱辅基蛋白具有清除氢过氧自由基能力,因而在天然藻胆蛋白中脱辅基蛋白是清除自由基的贡献者之一,这为进一步研究重组别藻蓝蛋白的抗肿瘤机理提供了线索。 相似文献
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光质是影响藻类生长发育的重要因子。本文旨在研究栽培型条斑紫菜(Neopyropia yezoensis)自由丝状体在不同光质(白光、红光、蓝光、绿光)下生长率、形态、超微结构、色素含量及抗氧化酶活性的差异。结果显示:培养21 d后,白光显著提高条斑紫菜自由丝状体特定生长率和叶绿素a含量,其次是红光和绿光,蓝光最差。和白光组相比,蓝光组藻体藻红蛋白(PE)含量最高,红光、绿光组藻体藻蓝蛋白(PC)含量较高。白光组藻体正常黑褐色,细胞壁最厚。红、绿光组藻体绿色,直径和细胞壁厚度与白光组相近。蓝光组藻体鲜艳红色,直径最小,细胞壁最薄,且超微结构显示类囊体上质体小球数量最多。蓝光照射后,藻体丙二醛(MDA)含量最高,超氧化物歧化酶(SOD)活性最低。研究表明,白光最有利于条斑紫菜自由丝状体生长,其次是红光和绿光,蓝光则有不利影响。 相似文献
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A comparative study of the photosynthetic activity among three temperate seagrass species in Northern Japan 总被引：1，自引：0，他引：1
The photosynthetic activity of Zostera marina, Zostera asiatica and Phyllospadix iwatensis shoots from populations of Hokkaido (Northern Japan) was determined using the pulse amplitude modulated (PAM) fluorometer. Several fluorescence parameters were measured as a function of irradiance and leaf age: electron transport rate (ETR), quantum yield, photochemical quenching (qP) and non‐photochemical quenching (NPQ). The leaf age determined by the leaf position in the shoot bundle strongly influenced the photosynthetic activity of Z. marina, Z. asiatica and P. iwatensis. Young leaves had the maximum electron transport rate (Zm: Leaf 1 = 15.7, Leaf 2 = 16.3; Za: Leaf 1 = 13.0, Leaf 2 = 12.2; and Pi: Leaf 1 = 12.5, Leaf 2 = 11.7) and showed higher photoprotection (NPQ) than old leaves. Among the studied seagrass species, Z. marina had the highest photosynthetic activity (ETRmax = 15.3), in accordance with the highest production in the field in comparison with the other two seagrass species. The PAM fluorometry technique showed to be effective in determining intraspecific (among‐leaves) and interspecific (among‐species) variation in seagrass photosynthetic activity. 相似文献
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Emily M. White David J. Kieber Jane Sherrard William L. Miller Kenneth Mopper 《Marine Chemistry》2010,118(1-2):11-21
Photochemical mineralization of dissolved organic matter (DOM) plays an important role in the cycling of carbon in estuarine systems. A key to modeling this process is knowledge of apparent quantum yields (AQYs) for the photochemical products. Here we determined spectral AQYs for carbon dioxide (CO2) and carbon monoxide (CO), the main products of DOM photomineralization, along the main axis of the Delaware Estuary. Apparent quantum yields for CO2 photoproduction were determined shipboard using a multi-spectral irradiation system. Carbon monoxide AQYs were determined in stored samples by employing a narrow band spectral irradiation system. A single AQY spectrum described carbon dioxide photochemical production within the estuary whereas CO AQY spectra varied with salinity, suggesting different precursors and mechanisms for the production of these two species. CO2 AQYs were used along with shipboard measurements of DOM absorbance and solar irradiance to calculate photoproduction rates. Calculated CO2 photoproduction rates agreed with directly measured rates (2 to 4 μM CO2 d? 1) within experimental error, supporting the further development and use of AQYs to calculate regional-scale photochemical fluxes. 相似文献
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重金属胁迫对塔胞藻细胞密度及叶绿素荧光特性的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
采用调制式叶绿素荧光仪测定了重金属(Cu2+、Zn2+、Cd2+)胁迫(24h、48h、72h和96h)对塔胞藻叶绿素荧光特性的影响.测定的主要参数有:PSII的原初光能转化效率(Fv/Fm)、PSII的潜在活性(Fv/Fo)、PSII的实际光能转化效率(Yield)、相对表现电子传递效率(rETR)、光化学淬灭(qP... 相似文献
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The Black Band Disease of Atlantic Reef Corals. 总被引：4，自引：0，他引：4
Abstract. The cyanophyte (Cyanobaclerium) that causes black band disease of Atlantic reef corals is described under the name Phormidium corallyticum , new species (family Oscillatoriaceae) , and its generic placement is discussed from the standpoint of the GEITLERian (classical) and D rouet systems. Distinguishing characters include densely interwoven filaments that form a blackish mat and trichomes without significant cell wall constrictions, almost isodiametric cells (4.2 μm mean width, 4.0μm mean length) tapering end cells, and thin (0.1 μm or less) mucilaginous wall coating. Transmission electron microscopy shows typical cyanophyte cell walls, sheath, nucleoplasm, and cytoplasmic inclusions, but an unusual thylakoid of straight, and, as seen in cell cross section, radiating lamellae. The dark coloration is due to a high concentration of phycocyanin and some phycoerythrin. The species is similar to Oscillatoria (= Phormidium) submembranacea , which differs in several morphological features and does not infect coral tissue. It is concluded that Phormidium should be used for this and related species that have external mucilage but not the distinct sheath found in Lyngbya. 相似文献
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为探讨大量降雨如何导致热带产胶海藻长心卡帕藻死亡,通过快速叶绿素荧光诱导动力学曲线分析,研究了盐度降低对热带产胶海藻长心卡帕藻光化学反应的影响,结果表明,盐度降低对PSⅡ反应中心、供体和受体侧的光化学过程产生不同程度的影响。盐度为28时,虽然反应中心开放程度下降11%,受体侧PQ库减小,QA被还原次数下降,反应中心吸收光能出现下降同时热耗散能量出现增加,但是单位面积反应中心RC/CS0,RC/CSm数量显著增加,单位反应中心(或面积)用于电子传递能量都增加,因此最大光能转化效率未降低,光合性能指数甚至增加。上述结果意味着虽然盐度下降到28改变了长心卡帕藻光化学过程,但并没有严重影响到光合作用效率,属于可逆胁变。盐度降低到22时,长心卡帕藻反应中心吸收、捕获和用于电子传递的能量均下降,但是热耗散能上升,反应中心受体侧PQ库和QA被还原次数均显著下降,向反应中心PSⅠ传递的电子受阻,即盐度低于22时长心卡帕藻未有效转化所吸收光能,过剩激发能对光合机构产生损伤,藻体光合开始发生不可逆胁变。当盐度为18时,该藻PSⅡ开放的反应中心数量大大减少,单位面积内电子传递能量也减少,其最大光能转化效率和光合性能指数均明显下降,因此盐度低于18时藻体不可避免地死亡。 相似文献