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日前,中科院海洋所藻类生理及发育调控研究组条斑紫菜“干出”机制及对性细胞分化影响研究取得新进展。

条斑紫菜营养细胞分化为性细胞过程

研究发现条斑紫菜干出失水时环式电子传递持续增强,致使PSI活性显著上升;在严重失水时, PSI比 PSII有更强的耐受性,其原因为PSI驱动的环式电子传递的运转。研究还表明,在复水过程中,PSI活性的恢复明显快于PSII,主要源于叶绿体内NDH介导的环式电子传递。对条斑紫菜性细胞尤其雄性细胞分化过程系统研究发现,营养细胞和雄性细胞表现出相似的耐干出失水的生物学特性,表明营养细胞分化为精子囊的过程不受失水影响;条斑紫菜性细胞分化过程中PSII的实际量子产率Y(II)有显著的增加,表明是为条斑紫菜精子细胞的形成和释放提供物质和能量的储备。

条斑紫菜干出失水过程环式电子传递活性

以上研究结果分别发表在最近出版的植物学期刊Journal of Experimental Botany (IF=5.36)Planta(IF=3.00)上,第一作者分别是海洋研究所博士生高山以及客座硕士研究生杨睿灵,通讯作者为王广策研究员。

1、The enhancement of cyclic electron flow around photosystem I improves the recovery of severely desiccated Porphyra yezoensis (Bangiales, Rhodophyta, Journal of Experimental Botany (2012),doi: 10.1093/jxb/ers082

2、Morphological and photosynthetic variations in the process of spermatia formation from vegetative cells in Porphyra yezoensis Ueda (Bangiales, Rhodophyta) and their responses to desiccation,Planta(2012), 235:885–893。

该研究项目获得国家自然科学基金委重点项目的资助。

条斑紫菜是一种重要经济海藻,产值居养殖海藻之首。条斑紫菜自然生长在潮间带,每天经历高潮沉水和低潮暴露于空气两种截然不同的环境,由此条斑紫菜进化获得可以耐受极端失水的生物学特性。在生产中,利用条斑紫菜这种特点,专门设计“干出”过程以提高养殖品质并抵御病害,但到目前为止其内在的机制仍知之甚少。同时,条斑紫菜雌雄同体且其叶状体为单层细胞,是研究环境胁迫尤其失水条件对性细胞形成影响的好材料。

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