杜氏盐藻中捕光天线色素蛋白磷酸化水平的调节

在植物的光合作用过程中,光系统I(PSI)和光系统II(PSII)两个光系统需协同作用。在光强和光质不断变化的环境里,捕光天线色素蛋白(LHCII)的可逆磷酸化及其在两个光系统间的移动有助于调节激发能在两个光系统间的分配。

由于LHCII激酶的活性受到电子递体质醌和细胞色素b6f复合体氧化还原状态的调节,因此在通常情况下LHCII磷酸化是依赖光照的。在暗适应的淡水绿藻衣藻中,叶绿体呼吸导致部分质醌还原,LHCII激酶仍然具有活性,当降低线粒体内的ATP合成时,LHCII激酶活性增加。

但对于耐盐植物中LHCII的磷酸化调节人们还了解很少,本论文研究了盐浓度变化对单细胞耐盐绿藻杜氏盐藻中LHCII磷酸化水平的影响,这将有助于我们对LHCII磷酸化的多种调节机制及其生理意义的了解。

杜氏盐藻1.在黑暗中杜氏盐藻经ATP合酶抑制剂或解耦联剂处理后,细胞内ATP含量下降,LHCII磷酸化水平上升,这与在衣藻中得到的结果一致。盐胁迫导致杜氏盐藻的呼吸作用减弱,细胞内ATP含量降低。同时,受胁迫细胞内LHCII磷酸化水平增加,这将导致见光以后围绕光系统I的循环电子传递加强。这些变化将有助于增加ATP供应以用于甘油的合成及盐离子外排。

2.在杜氏盐藻和菠菜离体类囊体膜中,光照都能够引起LHCII磷酸化。NaCl促进杜氏盐藻离体类囊体膜中光引起的LHCII磷酸化,但抑制菠菜类囊体膜中光引起的LHCII磷酸化。进一步的实验表明,在没有光参与的情况下,NaCl,LiCl,KCl,NaNO3,MgCl2及CaCl2等盐也能在杜氏盐藻离体类囊体膜中引起LHCII磷酸化,但甘油没有类似效应。推测盐是通过离子效应而不是渗透压起作用的。培养介质中盐浓度的瞬时增加会导致暗适应的杜氏盐藻细胞中LHCII磷酸化水平上升,但生长在不同盐浓度条

【关键词】：杜氏盐藻盐LHCII磷酸化氧化还原状态ATP含量

【学位授予单位】：中国科学院研究生院（上海生命科学研究院）

【学位级别】：博士

【学位授予年份】：2005