全 文 ：植物生理学报
毕氏海蓬子光系统 颗粒的分离与鉴定
周峰 华春 ， 郑春梅
南京晓庄学院生物化工与环境工程学院 ， 南京
摘要 ： 采用 去污剂 增溶类 囊体膜和 高速离 心 的 方法 ， 首次分 离和纯化 了 毕氏海蓬子的 光系 统丨
颗粒 ， 通过光谱学和 对其进行鉴定并与类 囊体膜进行比较 。 室温吸收光谱结果表明 ， 颗粒在蓝 区的 叶
绿素 和 胡萝 卜 素类吸收峰为 在红 区 的 吸收峰为 这 两 个峰值均低于类 囊体膜中的 ，
荧光发射光谱结果表明 ， 提取的 颗粒基本不含光系统 ， 的低温 荧光反射峰 。 荧光激
发光谱结果显示 ， 海蓬子 颗粒在 之间 的 和胡 萝 卜素类的 荧光发射峰明显低于类 囊体膜的 这说明 在
中 大部分的 已被除去 电泳结果显示 ， 海蓬子 颗粒缺少 反应 中心蛋白质 亚基 和 ， 这说明提取到的
纯度较 高 ， 这为 进一步研究毕氏海蓬子 的结构 与功能奠定基础 ，
关键词 ： 海蓬子 光 系统 光谱 ； 电 泳
—
光合作用的光能吸收 、 传递和转化过程是在 究 周峰等 ， 其他盐生植物如海马齿
具有一定分子排列和空间构象 的色素蛋 白 复合体 、 星星草 尸 和
以及有关的 电子载体中完成的 。 这些复合体大多 欧洲海蓬子 等 的类囊体膜蛋
数都镶嵌在基本的光合膜系统—类囊体膜中 。 白光谱学和 杂交分析也有报道 等
类囊体膜 中 的光系统 复合 等 等 。 但关于海蓬子或其
体是进行 光合作用 原初反应的 重要场所 ， 它的主 它盐生植物 的 分离纯化报道很少 ， 而 的分
要功能是吸收光能 ， 进行光诱导的电荷分离 ， 产生
电子传递并催化水 的光解 周峰 。 收稿 修定
目 前 ， 关于海蓬子的研究主要集 中在耐盐生 资助 江苏省 自 然科学基金青年基金观 丨 、 国 家高技术
、 斯 ， 。 、 研究发展“ ”计划 和江 苏省生态 学重点理和营养成份万面 刘伟成等 吴演等 ， 学科建设项 目 。
作者前期也对海蓬子类囊体膜蛋 白 进行了 相关研 通讯作者 丨 ： 。
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离纯化对于深入研究海蓬子光合作用机理 以及在
其基础上继续提取捕光天线 类囊体膜
等具有重要意义 。 本文通过
室温吸收光谱 、 荧光光谱和 对首次 “
分离得到 的海蓬子 颗粒进行了 鉴定与分析 ， 为
进一步研究海蓬子的耐盐高光效机制奠定基础 。 °
“
材料与方法
木才 丰斗 ‘ ‘ ‘ ‘ ‘ ‘
植物材料 为滨海生境条件下 的毕 氏海蓬子 ‘ ‘ ‘ 波
‘
釆 自 江苏省盐城市 。 参
照周峰等 等 ■法 ， 織具光
化 活性的类囊体膜和叹 颗粒 。 邮 丨
光谱测 疋
吸收光谱用 岛津 分光光度计进行检
测 ， 扫描速率为 分辨率为 样 （ 等 。 类囊体膜在 处 的吸收高于
品 中 浓度调至 人 低温荧光光谱的测 颗粒 ， 这是 由于类囊体膜含有相对高的 分子
定用 荧光分光光度计进行检测 ， 样 的缘故 。
品 在室温 或 液氮 温度下 ， 浓度调 至 毕氏海蓬子 丨的 荧光发射光谱
°
。 激发光波长为 或 激发狭缝和 从图 可以看 出 ， 海蓬子的类囊体膜 荧光
发射狭缝分别是 和 。 浓度和 用 发射光谱有 个 荧光发射峰峰 ： 、 和
公式 计算 。 。 研究表 明 ， 荧光发射峰 来源于 内
电泳 周天线 中在 处吸收的 荧光发射
按照 等 的方法 ， 分离胶和浓缩胶的 峰 表示了 内 周天线 、 和 反应
浓度分别为 和 。 分离胶 中加入 中心色素之间达到单线激发态平衡的 荧光
尿素以提高分辨率 ， 先用 稳压 电泳 ， 溴酷兰进 等 是 的突光发射峰 。
入分离胶后再改用 稳压 。 将提取的类囊体膜
和 颗粒用含有 蔗糖 、 类澳体膜和 的缓冲液稀释 ， 加
入 上 样 缓 冲 液 混 匀 （ 样 品 色 素 终浓 度 为
、 然后沸水浴 。 取 上样 。 把
实验结果 繁
毕氏海蓬子 的吸收光谱
、、
、
、 、
图 是海蓬 子类囊体膜和 颗粒两种色素
蛋 白复合物的室温吸收光谱 。 由 图 中 可以看出 ， ————■—
的吸收光谱在躯有 个吸帳 ， 分别是 °
和 主要是 的吸收峰 ，
士 商 虫 内 「 丨 丨 苗 亊米 應 丨 海蓬 丨颗粒和类囊体膜蛋 白王要来 自 卜 素― 在红 於体的 赠光发射 光谱
处有一个峰 ， 主要是 的吸收峰 ， 类囊体膜
在 右还有一■个头： 峰 ， 是 的 吸收峰
周 峰等 ： 毕 氏海蓬子光系统 颗粒的分离与鉴定
通过 比较发现 ， 提取 的 颗粒的没有 的
峰 ， 这表明提取的 颗粒样 品纯 ， 不含 的
“ — “
蛋 白亚基 。
毕氏海蓬子 的 荧光激发光谱 —
从 图 可 以看 出 ， 海蓬子的类囊体膜和 颗
粒的荧光激发光谱在 左右有 个峰 ， 属于 一
在 之间 的峰属于 和类胡萝 — ！
卜素分 子的 复合 峰 。 類体膜 在此处 的 峰要 比 —
颗粒高 这是因为类囊体膜含有较多 的原
因 。 颗粒在 之间 的峰低 ， 表 明在 ， — ■
中 ， 大部分的 妁已被除去 。
—
—类囊体膜
、 ’
—
■
—
图 海蓬子 颗粒和类獎体膜 蛋 白复合体的
联 、
低温荧光发射光谱的研究结果一致 图 。
‘ 讨 论
高等盐生植物的 结构与功能研究具有重
图 海蓬子 颗粒和类囊体膜蛋白 要意义 ， 可为 了解盐生植物的耐盐高光效机制 奠
复合体的 爪荧光激发光谱 定基础 。 等 丨 对海洋绿藻石药 如 此如
的研究表明 ， 石莼类囊体膜 多肽组成和菠菜类— 囊体腦基本相 同 ， 但也存在 些差异 ， 包括出蛋
毕氏海蓬子 的 丨
、
丨
蛋 丨 丨 分 界不 丨 ！ 显 ， 蛋 丨 ， 里 史
由 图 可 以看出 ， 与类囊体翻比 海蓬子 局 。 等 職生植物海马齿供搬薩
颗粒缺少 反应中 心蛋 白质亚基 和 这 盐处理的海马齿的类
进一步说 明提取到 的 。 纯度较 高 。 含有
分子量分别为 和 的 内 周天线蛋 白 和 属一种盐生植物咖； 願圆
、 的 组 丨 丨 和外 周 天线蛋 白 研究发现 ， 蛋 白 、 和 不受盐胁迫影包柄 和 蛋 白 的混和 条 以及 响 ， 但盐胁迫使 含量下降约 麵有
蛋 白 的条带 。 此外 ’ 还包括分 反应中心蛋 白在无 处理时含量最低 。 这些研
子量分别为 、 和 的 个放氧外周蛋 白 ， 究主要是在植物的类囊体膜上层次上开展的 ， 关
这与前人在 菠菜 和 欧洲海蓬子 的研 究结 果一致 于高等盐生植物 的提取鉴定报道很少 ， 而高等
等 。 相 同色素总浓度条件下 ， 颗 盐生植物 的分离纯化可 为研究耐盐高光效机
粒 的蛋 白亚基 、 、 等的表达量高于 制奠定基础 。 本文 的研究结果表 明 ， 首次分离纯
类囊体膜中的 图 ， 这是因为类囊体膜在进一步 化得到的毕 氏海蓬子的 纯度较高 ， 荧光发
纯化中所含 的 反应中心蛋 白亚基被去除 ， 这与 射光谱结果表明 ， 提 取的 颗粒的基本不含
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低温焚光发射峰 。 焚光激发光谱结果 。
显示 ， 海蓬子 颗粒在 之间的
和 胡萝 卜 素类 的焚光发射峰明 显低于类囊体膜
的 。 这说 明在 中 ， 大部分 的 已被除 去 。 电
泳结果也证实 ， 海蓬子 颗粒缺少 反应 中心 °
蛋 白质亚基 和 ， 这与 荧光发射光谱结
果相一致 。 成功分离纯化的海蓬子 蛋 白颗粒
不仅可研究其在盐渍环境下的结构与功能 ， 而且 — ，
可在其基础上继续分禺纯化 等光 口 膜蛋 白 ，
全面 了解海蓬子的 。
参考文献
刘伟成 郑春芳 ， 陈琛 彭益全 ， 曾 国权 ， 冀德伟 ， 陈少波 谢起浪 於 ；
俊辑 花騰蓬子对盐胁迫的生理响应 生态 学报 ，
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購厕 光合膜蛋 自 晶体的结构与功 能 生命 的化学 ’
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