中科院南海所黃小平:NMT發(fā)現(xiàn)空氣暴露減少了海草質(zhì)子吸收致無(wú)機(jī)碳利用
NMT作為生命科學(xué)底層核心技術(shù),是建立活體創(chuàng)新科研平臺(tái)的*技術(shù)。2005年~2020年,NMT已扎根中國(guó)15年。2020年,中國(guó)NMT銷往瑞士蘇黎世大學(xué),正式打開(kāi)歐洲市場(chǎng)。
感謝中科院南海所黃小平研究員團(tuán)隊(duì)供稿
基本信息
主題:NMT發(fā)現(xiàn)空氣暴露減少了海草質(zhì)子吸收致無(wú)機(jī)碳利用降低
期刊:Frontiers in Plant Science
影響因子:4.402
研究使用平臺(tái):NMT光合研究創(chuàng)新平臺(tái)
標(biāo)題:Efficient Heat Dissipation and Cyclic Electron Flow Confer Daily Air Exposure Tolerance in the Intertidal Seagrass Halophila beccarii Asch
作者:中國(guó)科學(xué)院南海海洋研究所黃小平研究員團(tuán)隊(duì)
檢測(cè)離子/分子指標(biāo)
H+
檢測(cè)樣品
貝克喜鹽草葉肉細(xì)胞
由于潮汐的影響,潮間帶海草經(jīng)歷周期性空氣暴露及復(fù)水過(guò)程,但目前關(guān)于海草光系統(tǒng)(PS)II和PSI中的光保護(hù)機(jī)制以及暴露于空氣后碳利用方式的變化知之甚少。本研究使用雙通道葉綠素?zé)晒鉁y(cè)量系統(tǒng)和非損傷微測(cè)技術(shù)(NMT),探討了華南海域海草優(yōu)勢(shì)種貝克喜鹽草(Halophila beccarii)暴露于空氣中的光保護(hù)機(jī)制。結(jié)果表明,空氣暴露增強(qiáng)了PSII和PSI中的非光化學(xué)猝滅(NPQ),其中NPQ和Y(ND)(代表在給定狀態(tài)下被氧化的整個(gè)P700的比例)的大上調(diào)分別為23%和57%,從而耗散過(guò)剩光能。此外,由PSI驅(qū)動(dòng)的環(huán)式電子流上調(diào),CEF和PSI中的大電子傳遞速率分別增加50%和22%,以補(bǔ)償受阻的線性電子傳遞,而pmfLEF(質(zhì)子動(dòng)力勢(shì))顯著下降。同時(shí),隨著暴露時(shí)間的增長(zhǎng),葉肉細(xì)胞中的H+內(nèi)流速度穩(wěn)步下降,大降低了6倍,這表明海草暴露在空氣中通過(guò)減少質(zhì)子泵和HCO3-的協(xié)同途徑改變了碳利用方式。這些發(fā)現(xiàn)表明有效的熱能耗散和上調(diào)的環(huán)式電子流使得潮間帶貝克喜鹽草能夠耐受周期性空氣暴露,該結(jié)果為潮間帶海草的光保護(hù)機(jī)制提供了新的認(rèn)識(shí)。此外,本研究還有助于解釋潮間帶貝克喜鹽草的廣泛分布特征。
離子/分子流實(shí)驗(yàn)處理方法
貝克喜鹽草每日分別在空氣下暴露1 h(ST)、2 h(MT)、4 h(LT),無(wú)空氣暴露為對(duì)照(CT)。
不同空氣暴露處理下貝克喜鹽草葉肉細(xì)胞的凈H+流速變化如圖1所示。CT、ST、MT和LT下的H+流速分別為31.00±1.24、25.40±0.70、21.19±0.85和5.18±1.56 pmol cm-2s-1??諝獗┞讹@著降低了H+流速。
其他實(shí)驗(yàn)結(jié)果
空氣暴露增強(qiáng)了PSII和PSI的非光化學(xué)猝滅(NPQ)。
PSI(CEF)驅(qū)動(dòng)的循環(huán)電子傳遞效率增加。
因?yàn)榫€性電子流引起的質(zhì)子易位,導(dǎo)致質(zhì)子動(dòng)力顯著降低。
結(jié)論
測(cè)試液
100 mM NaCl, pH 6.0
關(guān)鍵詞:空氣暴露;潮間帶海草;光保護(hù)機(jī)制;非光化學(xué)猝滅;循環(huán)電子流