胞外ATP通过H2O2对菜豆叶片光系统Ⅱ光化学特性的系统性影响

作者：田武英; 焦青松; 石岱龙; 孙坤; 贾凌云; 冯汉青

来源：植物研究, 2016, 36(03): 368-373.

• 叶绿素荧光
• 细胞外ATP
• 过氧化氢(H2O2)
• 菜豆
• 系统性

研究了细胞外ATP对菜豆叶片光系统Ⅱ(PSⅡ)光化学特性的系统性影响及可能的内在机制。研究发现,用外源ATP处理菜豆叶片的一侧,处理侧和同叶未处理侧潜在最大光化学效率(Fv/Fm)、非调节性能量耗散量子产量(Y(NO))与对照相比无显著变化;而实际光化学效率(Y(Ⅱ))、电子传递速率(ETR)和光化学猝灭系数(q P)与对照相比显著上升,但非光化学猝灭系数(q N)和调节性能量耗散量子产量(Y(NPQ))则显著下降。表明了细胞外ATP能够系统性地提高菜豆叶片PSⅡ光化学效率。用外源ATP处理菜豆叶片的一侧,检测叶片处理侧与同叶未处理侧过氧化氢的含量,发现与对照相比,叶片处理侧与未处理侧过氧化氢含量均显著上升。用外源过氧化氢(H2O2)处理菜豆叶片一侧也导致了处理侧与同叶未处理侧Y(Ⅱ)、ETR和q P的显著上升,以及q N和Y(NPQ)的显著下降。因此,过氧化氢和ATP能够对处理侧与同叶未处理侧叶片的光化学特性产生相似的影响。进一步研究表明,用过氧化氢的淬灭剂N,N’-二甲基硫脲(DMTU,dimethylthiourea)可以减弱ATP对菜豆叶片处理侧与未处理侧Y(Ⅱ)、ETR、q P、q N和Y(NPQ)产生的影响。这些结果表明:菜豆叶片局部细胞外ATP的增加可加强邻近组织PSⅡ的光化学效率,并且胞外ATP对叶片PSⅡ光化学特性的这种系统性影响依赖于H2O2调节的下游信号途径。

• 出版日期2016
• 单位生命科学学院; 西北师范大学