Plant Physiology and Biochemistry (IF=6.1) 2024-8-14
印度海得拉巴大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院植物科學(xué)系 Rajagopal Subramanyam課題組
自養(yǎng)生物暴露在高光照強(qiáng)度下會(huì)嚴(yán)重影響其光合作用性能。如果再加上不可預(yù)測(cè)的氣候變化，這些影響的致命性就會(huì)加劇。在這方面，我們的研究重點(diǎn)是以萊茵衣藻為模型系統(tǒng)，研究 2% 聚乙二醇（PEG）誘導(dǎo)的溫和滲透脅迫與高光照條件的緩解效應(yīng)。在不同光照強(qiáng)度的低 PEG 誘導(dǎo)的滲透脅迫下培養(yǎng)細(xì)胞，并通過(guò)生化和生物物理方法分析細(xì)胞的反應(yīng)。值得注意的是，與未經(jīng) PEG 處理的細(xì)胞相比，在較低 PEG 濃度下生長(zhǎng)的細(xì)胞在強(qiáng)光下表現(xiàn)出更優(yōu)越的生長(zhǎng)性能、更高的生物量和更強(qiáng)的光合效率。令人驚訝的是，它們的非光化學(xué)淬滅（NPQ）水平更低，這表明在 PEG 生長(zhǎng)的樣品中存在一種獨(dú)特的光保護(hù)機(jī)制。圓二色性分析表明，在 PEG 生長(zhǎng)的樣品中，即使在強(qiáng)光下，超級(jí)復(fù)合物的宏觀組織也很少受到破壞。藍(lán)色原生聚丙烯酰胺凝膠電泳進(jìn)一步證實(shí)了這一點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)色素-蛋白質(zhì)相互作用具有更高的穩(wěn)定性。免疫印跡分析表明，PEG 生長(zhǎng)細(xì)胞與非 PEG 生長(zhǎng)細(xì)胞的核心反應(yīng)中心蛋白差異極小。值得注意的是，這種保護(hù)機(jī)制在細(xì)胞壁缺陷突變體 CC503 中不存在。我們認(rèn)為，觀察到的部分光保護(hù)作用是由于 PEG 屏蔽了細(xì)胞壁。這一結(jié)果為在受光照強(qiáng)度波動(dòng)影響的自然環(huán)境條件下提高藻類生物量生產(chǎn)帶來(lái)了希望。
原文鏈接：Mild osmotic stress offers photoprotection in Chlamydomonas reinhardtii under high light
