小立碗蘚光系統Ⅱ功能蛋白對逆境脅迫回響的研究

《小立碗蘚光系統Ⅱ功能蛋白對逆境脅迫回響的研究》是依託四川大學，由林宏輝擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：小立碗蘚光系統Ⅱ功能蛋白對逆境脅迫回響的研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：林宏輝
• 依託單位：四川大學

項目摘要

苔蘚植物是水生到陸生的過渡類群，也是高等植物中最原始的類群。小立碗蘚是苔蘚植物中的典型代表，其基因組小，同源重組率高，容易獲得突變體，因而是研究光合逆境生理的良好材料。光合器官是植物應答各種脅迫應激的敏感部位之一，而光系統蛋白體系是光合作用的基礎，也是光合機構中對環境脅迫反應最靈敏的部分。雖然目前已有不少研究報導了高等植物中光系統II蛋白對環境脅迫的應答，但關於原始類群中的小立碗蘚光系統II主要蛋白複合體的結構功能與其應對非生物脅迫的適應機制的報導較少。本研究擬探討逆境條件下小立碗蘚光系統II天線蛋白（內周天線蛋白和外周天線蛋白）的結構、含量、分布、遷移、磷酸化、去磷酸化機理及其與植物應對非生物脅迫（主要是水分和低溫脅迫）之間的關係。該研究將豐富植物逆境光合作用相關的生理、生化機制，並為植物抗逆性的增強和光合效率的提高提供新的理論依據和實踐指導。

結題摘要

苔蘚植物是水生到陸生的過渡類群，也是高等植物中最原始的類群。小立碗蘚是苔蘚植物中的典型代表，其基因組小，同源重組率高，容易獲得突變體，因而是研究光合逆境生理的良好材料。光合器官是植物應答各種脅迫應激的敏感部位之一，而光系統蛋白體系是光合作用的基礎，也是光合機構中對環境脅迫反應最靈敏的部分。雖然目前已有不少研究報導了高等植物中光系統II蛋白對環境脅迫的應答，但關於原始類群中的小立碗蘚光系統II主要蛋白複合體的結構功能與其應對非生物脅迫的適應機制的報導較少。本項目主要研究逆境條件下小立碗蘚光系統II天線蛋白（內周天線蛋白和外周天線蛋白）的結構、含量、分布、遷移、磷酸化、去磷酸化機理及其與植物應對非生物脅迫（主要是水分和低溫脅迫）之間的關係。實驗結果表明：小立碗蘚微量天線蛋白CP24或CP26，可能與植株的離子吸收、植株發育、假根生長和細胞伸長等相關，其缺失會造成植株的發育缺陷；CP24或CP26可能影響了相關天線蛋白的表達，有維持葉綠體類囊體片層結構排列和類囊體膜蛋白結構穩定性的作用；CP24或CP26能影響光系統中電子傳遞速率、PSII活性以及光合作用效率。該研究將豐富植物逆境光合作用相關的生理、生化機制，並為植物抗逆性的增強和光合效率的提高提供新的理論依據和實踐指導。