Acta Horticulturae Sinica E-mail: yuanyixuebao@126.com
收稿日 期: 2010– 05– 06; 修回日 期: 2010– 12– 20
基金项目: 国家自然科学基金项目(30771497)
﹡ 通信作者 Author for correspondence(E-mail: ypguo@zju.edu.cn)
高温强光下温州蜜柑光合机构运转与叶黄素循
环和 D1 蛋白周转的关系
徐建旭
1 , 周慧芬 2 , 邱翠花 1 , 郭延平 1,* , 计玮玮 1 , 焦 云 1
(
1
浙江大学园艺系, 杭州 310029;
2 浙江省农业厅, 杭州 310020)
摘 要: 以 2 年生温州蜜柑( Citrus unishiu Marc.) 离体叶片为试材, 利用叶绿素荧光探针、
Western-blotting 及抑制剂, 研究了叶黄素循环、 D1 蛋白周转及电子传递在防御光破坏中的作用。 结果表
明, 高温强光(40 ℃, 2 000 mol · m -2 · s -1 ) 处理 30 min 后, 温州蜜柑叶片的初始荧光 F o 显著升高, 最
大荧光 F m 、 非光化学猝灭系数 NPQ、 最大光能转化效率 F v /F m 及 PSⅡ 的量子产额 Φ PSⅡ 显著降低, 同时,
D1 蛋白含量也大幅下降。 用 D1 蛋白合成抑制剂林可霉素或叶黄素循环抑制剂二硫苏糖醇(DTT) 饲喂
叶片后, F v /F m 、 F m 、 ETR(表观光合电子传递速率)、 Φ PSⅡ 和 D1 蛋白下降幅度增大, 而且饲喂林可霉素
的下降幅度大于饲喂 DTT。 使用电子传递抑制剂(DCMU) 抑制叶圆片电子传递后, 高温强光下 F o 显著
上升了 78%, F v /F m 和 D1 蛋白含量下降了 33%和 83%。 这些结果表明, D1 蛋白周转和叶黄素循环对温州
蜜柑叶片光合机构光破坏有保护作用, 而且 D1 蛋白周转的作用大于叶黄素循环, D1 蛋白周转在一定程
度上依赖于电子传递。
关键词: 柑橘; 温州蜜柑; 高温强光; 叶黄素循环; D1 蛋白; 叶绿素荧光
中图分类号: S 666.1 文献标识码: A 文章编号: 0513-353X(2011) 02-0205-10
Studies on the Relationship Among Photosynthetic Apparatus Operation,
Xanthophylls Cycle and D1 Protein Turnover in Satsuma Mandarin Leaves
Under High Temperature and Strong Light
XU Jian-xu 1 , ZHOU Hui-fen 2 , QIU Cui-hua 1 , GUO Yan-ping 1,* , JI Wei-wei 1 , and JIAO Yun 1
( 1 Department of Horticulture, Zhejiang University, Hangzhou 310029, China;
2
Zhejiang Provincial Departments of
Agriculture, Hangzhou 310020, China)
Abstract: The role of D1 protein turnover, xanthophylls cycle and electron transport in protecting
photosynthetic apparatus against photodamage in two-year old Satsuma mandarin(Citrus unishiu Marc.)
detached leaves were investigated by using chlorophyll fluorescence, Western-blotting and inhibitors. The
results showed that the initial fluorescence(F o ) increased significantly in leaves when exposed to high
temperature and strong light(40 ℃, 2 000 μmol · m -2 · s -1 ) for 30 min, on the other hand, maximum
fluorescence(F m ) , non-photochemical quenching(NPQ) , maximal photochemical efficiency of PS
Ⅱ(F v /F m ) declined, and the D1 protein was degraded. Under high temperature and strong light, reduced
levels of F v /F m , F m , ETR(electron transport rate) , Φ PS Ⅱ (quantum yield of PSⅡ ) and content of D1