中雅库特永久冻土带越橘(Vaccinium vitis-idaea L.)叶片光系统II的季节性适应机制研究

【字体: 时间:2025年06月18日 来源:Russian Journal of Plant Physiology 1.1

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  来自中雅库特的研究人员针对永久冻土带常绿灌木越橘(Vaccinium vitis-idaea L.)的光合适应机制展开研究,通过OJIP叶绿素a荧光动力学曲线分析,揭示了PSII在秋季低温下的适应性变化:QB- 非还原中心、QA- 非还原中心比例上升,RCs闭合速率加快,ψEo 和φEo 降低表明电子传递受限。研究发现-8.1°C低温诱导DI0 /RC参数升高,证实了天线中Z介导的组成型淬灭机制,同时首次在OJIP曲线中检测到K波段,提示部分PSII可能缺失活性放氧复合体(OEC)。该研究为极地植物越冬的光合调控提供了新见解。

  

在俄罗斯中雅库特永久冻土带的严酷环境中,常绿灌木越橘(Vaccinium vitis-idaea L.)展现出了惊人的光合适应能力。研究人员通过监测当年生叶片的OJIP叶绿素a荧光瞬变曲线,捕捉到光系统II(PSII)应对季节变化的精妙调控:当秋季日均温从0.1°C骤降至-8.1°C时,叶片启动"光合防御模式"——QB-
非还原中心和QA-
非还原中心比例显著增加,反应中心(RCs)像紧急关闭的闸门般加速闭合。

电子传递链的"交通堵塞"现象通过ψEo
和φEo
参数下降得以显现,而DI0
/RC的飙升则暴露了PSII的"散热秘籍":封闭/失活反应中心的热耗散与叶黄素循环(Z)介导的天线淬灭双管齐下。有趣的是,即便在积雪覆盖下,仍有大量PSII保持着光化学活性,这种"半休眠"状态或是其越冬关键。

更令人振奋的是,OJIP曲线中惊现的K波段如同分子指纹,暗示着PSII群体中存在特殊"缺陷型"亚群——它们可能缺失了光合放氧的"动力引擎"氧释放复合体(OEC)。这些发现不仅解码了极地植物在冰雪王国存活的生存密码,更为人工模拟极端环境光合调控提供了理论蓝图。

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