全 文 :广 西 植 物 G u ih a ia 5 5一6 1 .19 90
对生长在不同光强下的小麦
叶绿体光合功能的影响
仁一冬
张其德
( 中国科学院植物研究所 , 北京 )
摘要 研究结果表明 . M g . + 对生长在不同光强度下的小麦叶绿体光合功能有不同影响 . 与生
长在低光强 ( 2 x 10 .勒克斯 ) 下的小麦叶绿体相比 . M g , +更加明显地 降低 从生 长在 高光强
( 2 x 10
`勒克斯 ) 下的小麦所分离的叶绿体的吸收光谱在红区和蓝区的吸收峰值 ; 但它更大幅度
地提高后者在低温 ( 7 K ) 下的 P 5 1相对荧光产量 ( F 。。 , ) 与 P S I 相对荧光产量 ( F , ,. ) 的比
值 , P 5 1 活性和 P S I 原初光能转化效率 . 实验结果证明 , 更高的光强度可能有利于叶绿体形成更
多可流动的 L H C 一 I 和 L H C一 1 .
关键讨 吸收光谱 ; 荧光发射光谱 ; 光系统 I ; 光系统 I ; 激发能分配 ; 原初光能转化效率
` 光合作用是绿色植物和光合细菌所特有的生命现象 , 然而离开了光 ,植物的光合作用就无
法进行 。 此外 , 植物的形态建成也受光的强烈影响 , 因为光不仅是植物光合作用的推动力 ,而
且是植物形态发生的触发者和调节者 〔。 ’ 2 ” 〕 。 关于植物生长环境的光强度和光质对光合器的
结构 、 组分和功能具有明显影响作用巳有不少报道 〔` ’ 5 ’ “ ” “ , ’ 7 , ’ . 〕 , 但是 . 关于研究外加
因子对生长在不同光强下的植物光合作用特性的影响的报道 尚不多见 。 因此 , 我们在研究生
长期间光强度对小麦幼苗一些光合特性 [ ` 〕和光谱特性 ( 另文发表 ) 影响的 基 础上 , 进一步
研究 M g “ +对生长在不同光强度下的小麦叶绿体的吸收光谱变平效应 、 两个光系统之 间 的激
发能分配 、 P S I 活性和 P S 夏原初光能转化效率的影响 。
材 料 与 方 法
按前文 [ ` 〕的方法培养小麦幼苗和制备叶绿体 。 用 U V 一 1 90 型分光光度计按 A : n o n [ ’ 。 ]的
方法测定叶绿素含量 。
按照我们以前的方法 〔“ 」分别用 U V 一 30 0 0型分光度计测定吸收光谱和用M P F 一 4型荧光分
光光度计测定低温荧光发射光谱 , 测定吸收光谱时的 C hl 含量为 1 0林g / m l , 测 定 荧光发射光
谱时 , C hl 含量为 2 . 5协g / m l . 用双调制动力学分光光度计测定叶绿体的荧光 诱 导 动 力 学 参
数 [ 3 〕 。
结 果 与 讨 论
一 、 M g “ +对生长在不同光强度下的小套叶绿体吸收光谱的形晌
冯丽沽同志参加部分技术工作 , 特此致谢。
缩写符号 : C hl .叶绿素 , P S 1 . 光系统 n , P S 工 . 光系统工 , L H C一 n . P S l 的捕光色素蛋白复合物 , L H-c I , SP 工的
摘光色素蛋白复合物 , F 。 , 固定荧光 , F , . 可变荧光 , F m ·最大荧光 ,
广 西 植 物 0 1卷
喊洲一
卜祠ō s目。P
许多研究者 I` ’ ` 3” “ ” 。 〕巳观察
到在阳离子 ( 如 M g Z斗和 K +等 )作 用
下 , 叶绿体吸 收光谱发生变平现象 , nrJ
在叶绿体吸收光谱的红区和蓝区吸 收
峰处的光吸收受到明显抑制 。 那么 ,
M g “ +又是如 何 影响在不 同光强度下
生长的小麦叶绿体的吸收光谱呢 ? 从
图 1 和 2 可以 看到 , M g Z 小 同样能导
致在高光强和低光强下生长的小麦叶
绿体的吸收光谱出现变平效应 , 所不
同的是 , M g Z 辛更加强烈地抑制在高光
强下生长的`小麦叶绿体在红区和蓝区
的光吸 收 , 它使这种小麦叶绿体在红
区和蓝区的吸收峰 值分 别下降9 . 6 %
和 9 . 1 % , 而它使生长在 低光 强下的
小麦叶绿体这两个相应吸收峰值仅分
别下降 4 . 6%和 4 . 0% 。
M g 忍
十对生长在不同光 强 度下的
亩
书。公do
一 “ .旅 、 , ,赫月 /
小麦叶绿体吸收光谱变平效应的不同 图 1
影响 , 显然是与这两种不同来源的叶
绿体的光合膜发育程度 、 膜结构和组
分上存在差异 [ ` 〕密切相关 。 我们 l[ 1 iF g
在研究阳离子对小麦的两种不同类型
(发育完善和发育不完善 ) 的叶绿体吸
收光谱的影响时 , 曾观察到M g 么十 对
,9 “ . 一丽产一而 -气布一气犷一飞犷一节
波长 W a v e l e。 g t h ( n叮 )
M g蕊+ 对生长在高光强下小麦叶绿体的室温吸收光谱的
影响
+ M g .
十和一 M g , 今分别表示叶绿体悬浮液加与不加1 0川
m o l / 1 M g C I
:
.
1
.
E f f e e t o f M g 乞+ o n t h e a b s o r P t i o n s P ec t r 住 m
o f e h l o r o p l a s t s o f w五e a t g r o w n u n d e r 五i g h
l i g h t i n t e n s i t y a t r o o皿 t e过 P e r a t u r e ·
+ M g
l 十 a n
d 一M g 注令 i n d i e at e d e b l o r o lP as t s u s p e 。 ,主。 : 、
w i t h o r w i t il o u t l o m m o l / 1 M g C I : r e s拌 ct i v e l y
它们吸收光谱的变平效应的影响有明显差异 , 在不同浓度的 M g “ 洛存在下 , 发育不完善叶绿体
的吸收光谱在蓝区的光吸收仅受到轻微抑制 , 其抑制程度明显低于发育完善的叶绿体 , 而在
红区的光吸收几乎不受影响 。 M g 么 +对生长在低光强下的小麦叶绿体吸收光谱的影响 ,恰好介
于发育完善和发育不完善的叶绿体之间 , 这进一步证实我们如下的看法 , 即阳离子对叶绿体
吸收光谱变平效应的不同影响 , 主要是由于它们的膜结构和成份上的差异 [` 〕 , 导 致 阳离子
诱导光合膜垛叠程度出现差异 [ ” 7 〕 。
二 、 M g “ +对生长在不同光强下的小麦叶绿体两个光系统之间光能分配的影晌
已有许多研究结果表明 , M g “ +能够调节叶绿体两个光系统 ( P S 兀和 P S I ) 之间的光能
分配 , 在低温 ( 7 K ) 条件下 , 它提高 P S I 的相对荧光产量 , 而降低 P S I 的 相 对 荧 光 产
量 ` 2 ’ 7 ’ . 〕 , 使光能分配更有利于 P S I 。 我们在研究 M g “ +对生长在不同光强上 的小麦 叶绿
体低温荧光发射光谱的影响时 , 同样观察到M g Z毕可以提高叶绿体的 P S 互相对荧 光产量 ( 用
F
。 。 , 表示 ) , 而降低它们的 P S I 相对荧光产量 ( 用 F 7 4 。表示 ) (图 3 和 4 ) , 结果使它们的
F 。 。 7 / F
, ` ; 的比值提高。 然而经 10 m m ol 1/ M g C I: 预处理后 , M g 名 +对两种不同来源的叶绿
1 期 张其德 :M g .+对生长在不同光强下的小麦叶绿体光合功能的影响
体的 F。 , : / F , ` : 比值的提高幅度有着
明显差别 , 它提高在高光强下生长的
小麦 叶 绿 体 的 F 。 7 8 / F , 4 : 比 值 达
36
.
1%
, 而生长在低光强下的小麦叶
绿体的相应比值仅被提高 2 3。 9% 。 当
激发光波长为 4 8On m时 , 得到十分类
似的结果 。 这说明不论激发光波长多
少 , M g “ 今 对生 长在高光强下的小麦
叶绿体的两个光系统之间的激发能分
配都有更大的调节能力 。
此外 , 我们在研究中还观察到叶
绿体类囊体膜蛋白 磷 酸 化 后 , 均提
高在不 同光强度下生长的小麦叶绿体
P S I 与 P S 兀的相对荧光产量的 比值
(结果另文发表 ) , 说明叶绿体类囊体
娜旧ōs口。Pl月衬do创铂来
一飞命膜蛋 白磷酸化作用参与两个光系统之
波长 W a v e】e 皿 g t h ( n m )
图 2
F 19
M g t
今对生长在低光强下小麦叶绿体的室 温吸收光谱的
影响
+ M g .
十和一M g . 十分别表示叶绿休悬浮液加与不加 10 m 口 ol
/ 1 M g C I
:
2
.
E f e e t o f M g笼+ o n t h e a b s o r p t i o n s p e e t r u 垃
o f e h l o r o P l a s t s o f w h e a t g r o w n u n d e r l o w
1i g h t i n t e n s i t y a t r o o m t e m P e r a t u r e
,
+ M g t
’ a n
d 一 M g t 今 i n d i e a t e d e 五l o r o p l a s t s u s p e n s i o n s
w i t h
o r w i *五o u t z o m m o l / 1 M g C I : r e s p o e t i v e l y
间的激发能分配 , 使能量分配有利于
P S I
。 所不 同的是 , 膜蛋白磷 酸 化
后对生长在高光强下的小麦叶绿体的
上述比值的提高幅度大于生长在低光
强下的小麦叶绿体 , 这表明膜蛋 白磷
酸化对生长在高光强下的小麦叶绿体
的激发能分配也像 M g “ + 那样具有 更
大的调节能力 , 结果在M g Z 于和 膜 蛋
白磷酸化的参与下可使这种叶绿体两
个光系统之间的激发能分配迅速达到平衡 , 而这种平衡又是植物维持高的光合效率所需要的
内部状态 , 这与在高光强下生长的植物具有更高的光合速率 〔“ 〕的结果完全吻合 。
已有的研究结果表明 , 在叶绿体中存在可流动的L H C 一 E [ “ 〕 。 我们 [ ` 。 〕也观察到 M g 乞今
可以促进部分的 L H C 一 万和 L H C 一 I 从富含 P S I 的基粒片层向富含 P S I 的基粒片层移动 , 从
而增加 P S I 的截光面积 , 而叶绿体类囊体膜蛋白磷酸化则可促使部分的 L H C 一 l 朝上述相反
的方向移动 , 结果增加 P S I 的截光面积 , 使激发能在两个光系统之间的分配发生 改 变 。 因
此 , 根据 M g 艺 +和膜蛋 白磷酸化对生 长在高光强下的小麦叶绿体两个光系统之间激 发 能分配
具有更大调节能力的实验结果 , 我们推测较高的光强度有利于叶绿 体 形 成 更 多 可 流 动的
L H C
一
I 和 L H C 一 I 。 由于在较高光强下生 长 的 植 物 , 其 叶绿体含有更高比例的可流动的
L H C
一
I 和 L H C 一 I , 因此 , 它们便可通过叶绿体在光下形成的 A T P使膜蛋白磷酸化和叶绿
体中所存在的 M g 艺 + , 实现对两个光系统之间激发能分配的高效调节 , 使两个光系统之 l间 能
量分配迅速达到平衡 , 使植物对所处的光环境具有更大的适应能力 , 同时还可以解释为什么
在高光强下生长的植物具有更高的光合作用速率 。
广 西 植 物 10卷
l P a叫卜。口的.ó o。工妇卜`.一国呵来似代常职
卜十啼洲扮分瑞汤趁 一 奈命瑞瑞气萨分气
波长 W v a el n et gh ( n m )波长 W a甲 el n e gt h ( n m )
图 3 M g名备对生长在低光强下的小麦叶绿体低温 图 4 M gl+ 对生长在低光强下的小麦叶绿体 低温
荧光发射光谱的影响。 荧光发射光谱的影响.
+ M g.
+ 和一 M g. + 分别表示叶绿体悬浮液加与不 + M g. + 和一 M g: +分别表示叶绿体母浮液加与不
加 M g CI: 激发光波长为4 6 3n 口 加 M gl c: 。激发光彼长为4 6 3n m
F 9 1
.
3
.
E f f e et of M gZ
+ on 7 7Kf l ur o e s e e
一
F i g
.
4
.
E f f e et of M` 2 小 n o 77Kf l o or en s c e e e
n e e em i s s in o sP e et r um of eh l r o o一 etn i s s in o sP e et r utn of ch l r o oPl a st s
p l a st s of w五 e at gr o wn n ud er h i`五 of w五 e at gr o wn n ud r e 10 亨 119五t i。 -
l i gh t in t e立 s it y
.
t en s it y
.
+ M g盆
+ an
d
一
M g
. + i od i e at ed eh l or oPl a st + M g. 令 n ad 一 M g
t + in d i e at ed 比 l ot ol P a st
s u sPn e s in o s, i t h o r , i t il o o t M g C I: s o s p e n s i o n s , i t il o r , i t五o u t M g C I -
r e s p e e t i v e l y
.
E x e i t a ti o n a t 4 3 6 n m r e s p e e t i , 。 1了 . E x e i t at i o n a t 4 3` 。边
三 、 M g “ 本对生长在不同光强下的小安叶级体 p s 夏原初光能转化效率的形晌
从表 1可以看到 , 当激发光波长为 4 40n m时 , 生长在高光强下的小麦叶绿体的凡 / F 。 和
F J F
二 的比值分别为 1 . 13 2和。 . 5 3 1 , 而生长在低光强下的小麦叶绿体这两个相应 的 比 值 分
别为0 . 9 85 和。 . 4 96 , 这表 明在较高光强度下生长的小麦 , 其叶绿体比在低光强度下生长的小
麦叶绿体具有更高的 P S 互性和 P S I 原初光能转化效率 , 因为 在 室 温 条 件 下 , 荧 光 完 全
来自 P 5 1 , 同时 F v 的大小及其变化过程与光合作用过程 , 特别是与 P S I 原初电子受体 Q的
氧化还原电位的高低密切相关 , 它可作为 P S I 反应中心活性大小的尺度 ( 通常可用 .F /民
1期 张其德 : M g . 今对生长在不同光强下的小麦叶绿体光合功能的影响
表示 ) , 而 .F / F . 的比值则可代表 P S I 原初光能转化效率 I吕’ 7 ] 。
表 1 . M g . + 对生长在不同光强下的小麦叶绿体 F , / F . 和 F , / F . 比值的影晌 .
T a b l e 1
.
E f f e e t s o f M g . + o o F
,
/ F
. a n d F
,
/ F
. r a t i o s o f e h l o r o P l a s t s o f
w h e a t g r o w n u n d e r d i f f e r e n t l i g h t i n t e n s i t i e s
.
`、 麦 “ 苗 生 长 期 间 的 ” “ “ · 卜- , 黑汰忑…一弃要一L i宫 h t i n te n s i t y d u ri n g g r o w til o f }比 值 }”~ , “ , 曰 刀从 ! 比 值 }州利 曰 万默
1 { R e l a t i v e l { R e l a t i v e
w h e a t s e e d l i n g s } R a t i o } 。 。二 。 . , 。 _ _ } R a t i o } _ _ _ _ _ _ ` _ _一一一斗竺竺坚圳一一斗竺兰竺竺} 一M g . , } 1 . 13 2 } 1 0 0 } 0 . 53` 1 10 0Z x l o . l u x i—一— l— I—— 卜土些兰{兰二竺卜~ 2兰生上一卜竺里竺}一些竺一一} 一M g . + ! 0 . 98 5 } 100 1 0 . 4 96 } 1 0 0Z x l o . l u x }—一— j—一} + M g l . } 1· 0 89 1 1` o · 6 { ” · 5 20 1 ` 0 4 · 8. + M g . 今和一M g . 今分别表示叶绿体悬浮液加与不加 10 m m ol l/ M gcl : 。 激发光波长为 4 4 0n m. + M g . 今 a n d 一M g , + i n d i e a t e d e h l o r o p l a s t s 仁 s p e n s i o n s 贾 i th o r w i t五o u t l o m 口 0 1 / 1 M g CI : r e s碑 e t i , 。 l r -E x e i ta ti o n a t 4 40 n 也从表 1 还可以看到 ,用 10 m m ol l/ M g CI : 预处理叶绿体时 ,生长在高光强下的 小麦叶绿体的 .F / F 。和 F扩F m的比值分别为 1 . 40 4和。 . 5 84 , 这两个荧光诱导动力学 参 数 分 别 比 不 加M g 盆+的样品的相应 比值提高24 . 0%和 10 % , 而生长在低光强下的小麦叶绿体的这两个比 值
分别为 1 . 0 89 和。 . 62 。 , 比不加M g “ + 的样品仅分别提高 10 . 6%和 4 . 8% 。这说明在 M g . ’ 的作用
下 , 与生长在低光强下的小麦叶绿体相比 , 生长在高光强下的小 麦 叶 绿 体 的 P s l 活性粕
P S I 原初光能转化效率 , 在原有较高的基础上又有更大幅度的提高 , 其提高幅度 比 前一种
来源的小麦叶绿体的提高幅度高达一倍以上 。 我们以激发光波长为 4 80 n m进行测定时 , 获得
十分类似的结果 。
M g 盆令还可以提高叶绿体的 P S I 和全链电子传递速率 , 以及活化 P S I 反应中心 〔 ` ’ . 1 。
此外 , M g Z + 在光合膜的垛叠中是必不可缺少的因素。 综合本文的实验结果和我们过去的研究
结果 〔 ” 名’ . ’ 7 , . ’ ` . ] , 不难看出 , M g Z 十对叶绿体的光能吸收 、 传递和转化以及电子 传 递的
作用是相当复杂的 , 它对叶绿体类囊体膜的作用可能是在分子水平上 , 维持捕光色素蛋白复
合物 、 反应中心以及某些电子载体在膜上的一定构型和彼此的紧密联系 , 最后保证对光能的
最有效吸收 、 传递和转化 。 同时也说明 , 植物生长环境的较高光强度更有利于 M g Z +发挥上
述的各种作用 。 因此 , 在光往往成为限制因子的覆盖栽培 ( 如温室和塑料大棚 ) 中 , 为了提
高作物的光合效率和产量 , 努力为植物创造更好的光照条件是十分必要的 。
今 考 文 做
〔 1 〕 张其德等 . 1 979 : 叶绿体膜的结构与功能 1 . 钾离子和镁离子对两种类型叶绿体膜吸收光谱及光
系统 I 功能的影响 . 植物学报 , 31 , 2 50 一 2 5 .8
( 2 〕 张其德等 . 198 2 : 叶绿体漠的结构功能 1 . 亚麻酸对小麦叶绿体膜结构 , 吸收光谱和荧光谱的影
6 0广 西 植 物 0 1卷
响以及镁离子的调节作用 。 植物学报 .24 , 3 26 一 33 2。
〔 3 〕 张其德等 , 19 85 : 叶绿体膜的结构与功能 X 可 . 正常大麦和变种 C h l or 汪 a f : 光合特性的比较
研究。 植物学报 . 2 7 , 4 6一 5 6 。
〔 4 〕 张其德 , 198 7 : 植物光合作用的光抑制 . 植物生理教学研究参考文集 ( 北京植物生理学会等主编 ) ,
4 3一 55页 。
〔 5 〕 张其德等 , 19 88 : 生长期间的光强度对小麦幼苗一些光合特性的影响。 植物学报 , 知 : 50 8一
5 1 4
。
〔 6 〕 林世青等 , 198。 : 叶绿体膜的结构和功能 砚 . M g 名+ 对叶绿体囊状体膜的光能转化和相对量子 产
量的影响 . 植物生理学报 , 6 , 353 一 3 59 。
( 7 〕 林世青等 . 19 8 4 : 小麦叶绿体膜的发育。 光合作用研究进展 ( 第三集 ) , 科学出版社 ,
40一 5 3页。
〔 8 〕唐崇钦等 , 19 83 : 叶绿体膜的结构与功能 1 . 发育完善和发育不完善的叶绿体膜的荧光 特性 比
较。 植物生理学报 , 9 , 2 75一 28 2 。
〔 9 〕 A n d e r s i o n , J . M . , 1 9 5 6 : P五o t o r e g u l a t i o n o f t h e e o m p o s i t i o n , f u n e t i o n , a n d s t r “ e t u r e
o f t h y l a k o i d m e m b r a n e s
.
A n n
.
R e v
.
P la n t P h y s i o l
. ,
3 7
: 9 3一 1 36 .
〔10〕 A r n o n , D . 1 . , 19 4 9 : C o P P e r e n 么 y m e s i n i s o l a t e d e h l o r o P l a s t s . P o l y P h e n o l o 盆 ld a s e
i n B e t a v u l g a r i s
.
P l a n t P h y s i o l
.
2 4 : 1一 15 .
〔11〕 B j r k m a n , 0 . , e t a l . 1 97 2 : E f f e e t o f l i g h t i n t e n s i t y d u r i n g g r o w t h o f A t r i p l e x
s t Pa t u l a o n t h e e a P a e i t y o f P h o t o s y n t h e t i c r e a e t i o n s
, e h l o r o P l a s t e o m P o n e 皿 t s
a n d r u e t u r e
.
I n ” C a r n e g i e I n s t i t u i o n Y e a r B o o k 7 1 ,
,
S t a n f o r d
,
C a l i f o r n 讯 , P P -
_
1 15一 13 5 。
〔12〕 D e l a T o r r e , W . R . e t a l . , 1 98 7 : A d a p t a t i o n o f b a r l e y t五y l a k o i d tn e tn b r a 皿 e s t o
e h a n g i n g l i g h t i n t e n s i t y
.
I n
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P r o g r e s s i n P h o t o s y n t h e s i s R e s e a r e h ( B i g g她 s , J . ,
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.
) v 。 1
.
1 1
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M a r t i 。 。 : N i j h 。 f f P u b l i s h e r s
,
D o r d r e e h t
.
p r i n t e d i 。 t 五e N e t五e r x a n d s ,
P P
.
34 3一 3 4 6 。
〔23〕 D u y s e n s , L . N . M . , 19 56 : T h e f l a t t e n i n g o f t h e a b s o r p t i o n s p e e t r u 也 o f s u s p e n s i o n s ,
a s e o 位 P a r e d t o t h a t o f s o l u t i o n s . B i o e五i m . B i o p h y s . A e t a , 1 9 : 1一 12 .
〔14〕 H a w o r t h , P . , e t a l. , 19 8 2 : C h l o r o p l a s t 血 e m 卜r a n e p r o t e i n p h o s p h o r y l a t i o n . P五o t o -
e h e m
.
P h o t o b i o l
. ,
3 6 : 7 4 3一 74 8 。
〔15〕 H e n k i n , B . M . e t a l . , 1 97 7 : M a g n e s i u m i o n e f f e e t s o n e h l o r o P l a s t P五o t o s y s t e m 11
f l u o r e s e e n e e a n d p h o t o e h e m i s t r y
.
P h o t o e h e m
.
P五o t o b i o l . , 2 6 : 2 77一 28 6 .
〔一6〕 K “ a n g , T . Y . ( 匡廷云 ) , e t a l . , 1 0 57 : R e v e r s a l m o v e m e n t o f s u b 一 p o p u l a t五o n o f
h a r v e s t i n g e h l o r o p五y l l p r o t e i n e o m p l e x e s L H C 一 11 a n d L H C 一 1 b e t w e e n g r a n a a 红d
1i g h t s t r o m a l a m e l l a e u n d e r d i f f e r e n t e o n d i t i o n s
.
I n
a
P r o g r e s s i n P五o t o s y 血t五e s主s
R e s e a r e 五 ( B i g g宜n s , J . , e d . ) V o l . 11 , M a r t i n “ 5 N i j五o f f P u b l i s五e r s , D o r d r e e 卜t .
P r i n t e d i n t五e N e t h e r l a n d s , P P . 7 2 9一 7 32 .
〔17〕 L i e h t e n t 五a l e r , H . K . , e t a l . , 1 98 1 : P h o t o s y n t h e t i e a e t i v i t y , e h l o r o P l a s t u l t r a s t r u 亡 -
t u r e
, a n d l e a f e h a r a e t e r i s t i e s o f h i g h
一
l i g h t a n d Io w
一
119五t p l a n t s a n d o f s u n a n d
s五a d e l e a v e s . P h o t o s y n t h . R e s . 2 : 1 1 5一 1 41 .
〔15〕 L i e h t e o t h a l e r , H . K · , e t a l · , 1 9 5 3 : E f f e e t o f h i g il l i g h t a n d 五i琴h 11琴h t s t r e , , o 。
1 期 张其德: M g盆 +对生长在不同光强下的小麦叶绿体光合功能的影响 6 1
e o mP s o it in o
,
f u n e t i o n a n d s t r u e t u r e o f t h e P h o t o s y n t h e t ie a P P a r a t u s
.
I n “ E f f c t s
o f s t r e s s o n P h o t o s y n t五e s i s , , (M a r e e l l e , R . , H . C l i j s t e r s a n d M . v a n P o u e k e , e d s . ) ,
T五e H a g u e , P P . 3 53一 370 .
〔19〕 M “ r a t a , N . , 19 7 1 : E f f e e t s o f m o n o v a l e n t e a t i o n s o n l i g h t e n e r g y d i s t r i b u t i o n
b e t w e e n t w o P i g 也 e n t s y s t e m s o f P五o t o s y n t h e s i s i n i s o l a t d e s P i n a e h e h l o r o P l a s t s .
B i o e h i m
.
B i o P五y s . A e t a , 2 26 : 4 22一 43 2 .
( 20〕 W i l d , A . , e t a l . 2 9 57 : T h e e f f e e t o f d i f f e r e n t g r o 布 t h l i g h t i n t e n s i t i e s o n P h o t o s y -
s t e m 11 e o m P o n e n t s
.
I n
a
P r o g r e s s i n P h o t o s y n t五e s i s R e s e a r e五 ( B i g g i n s , J . , e d . ) V o l .
11
, ,
M a r t i n 仁 5 N i j五o f f P u b l i s h e r s , D o r d r e e五t . P r i n t e d i n t五e N e t五e r l a n d s , p p .
3 6 3一 3 66 .
E F F E C T S O F MG
Z +
ON P HO T OSYNT H E T IC F UNC T ION S O F
CH LORO P LAST S F ROM W HE AT SE E D L !NG G ROW N
UND ER D IF F E REN T L !G HT !N T EN S! T IE S
Z h a n g
,
Q i D e
( I n s t i t u t e o f B o t a n y
,
A e a d e m i a S i n i e a )
A卜s t r a e t E f f e e t s o f M g么+ o n p h o t o s y n t h e t i e f u n e t i o n s o f e h l o r o P l a s t s f r o m w il e a t
s e e d l i n g g r o w n u n d e r d i f f e r e n t 119五t i n t e n s i t i e s w e r e s t u d i e d . T五e e x p e r i m e n t a l
r e s u l t s s h o w e d t五a t t h e a b s o r P t i o n P e a k v a l u e s a t b o t h t h e r e d a n d b l u e r e g i o n s o f
t h e a b s o r p t i o n s p e e t r u m o f e h l o r o p l a s t s o f w h e a t g r o w n u n d e r h i g il 119五t i n t e n s i t y
w e r e d e e r e a s e d b y M g
忍+ a e e o r d i n g t o a b i g g e r m a r g i n a s e o m P a r e d w i t h t h o s e o f
e五I o r o P l a s t s o f w h e a t g r o w n 议 n d e r l o w 119五t i n t e n s i t y ; n e v e r t五e l e s s , t五e r a t i o o f
t五e r e l a t i v e f l u o r e s c e o e e y i e l d o f P S I ( F 。 a , ) t o t五a t o f P S I ( F 7 ; : ) , t h e a e t i v i t y
a n d e f f i e i e n e y o f P r i m a r y e o n v e r s i o n o f l i g h t e n e r g y o f P S 1 i
n 五i g h 一 l i g h t w h e a t
e h l o r o P l a s t s w e : e r a i s e d b y M g 艺+ a e e o r d n i g t o a b i g g e r m a r g i n
.
T h e e x P e r i m e n t a l
r e s u l t s五o w e d t五a t h i g il e r l i g il t i n t e n s t i y w a s p r o b a b l y a d v a n t a g e o u s t o e il l o r o p la s t s
t o f o r m m o r e m o v a b l e L H C一 1 a n d L H C
一 1
.
K e y w o r ds A b s o r p t i o n s p e e t r u 扭 ; F l u o r e s e e n e e e m i s s i o n s p e e t r u m ; P h o t o s y s t e 也 I
( P S I ) ; P h o t o s y s t e tn l ( P S I ) ; E x e i t a t i o n e n e r g y d i s t r i b u t i o n ; E f f i e i e n e y o f p r im a r y
e o n v e r s i o n o f l i g h t e n e r g y