短期UV辐射后小麦叶片Rubisco羧化酶活性再激活的动态机制研究

为解决UV辐射对小麦光合作用关键酶Rubisco活性的影响机制问题，研究人员以硬粒小麦(Triticum durum L.)为模型，通过248/302 nm UV辐照结合48小时白光(150 W/m2)处理，发现TPE(蛋白提取物)中Rubisco活性呈现先抑制(UV-B/C分别降低20%/35%)后激增(UV-C/B峰值提升50%/70%)的震荡模式，证实UV波长/剂量与酶活性振幅存在剂量效应，为作物抗UV胁迫提供新见解。

　　

三周龄硬粒小麦离体叶片接受不同剂量UV辐射(248 nm UV-C或302 nm UV-B)后，在持续白光(150 W/m²)条件下进行48小时光复活实验。研究发现：在纯化Rubisco(PRP)和总蛋白提取物(TPE)中，UV处理前3小时均出现显著酶活抑制(PRP中UV-B/C分别降低35%/60%，TPE中降低20%/35%)；但10-12小时仅在TPE中观察到Rubisco活性爆发式增长(UV-C/B分别提升50%/70%)，且峰值幅度与UV波长/剂量呈规律性关联。至24小时光复活期，酶活震荡逐渐衰减，48小时后恢复至对照组水平。¹⁴CO₂同化测定显示，UV胁迫下小麦叶片光合速率先短暂下降后于6-12小时反超对照组。该现象揭示UV对叶肉细胞和叶绿体的双重作用：既通过直接破坏性机制影响Rubisco，又激活了可能定位于叶绿体/细胞水平的酶活调控通路。