Plant Physiology and Biochemistry (IF=6.1) 2024-8-14

印度海得拉巴大学生命科学学院植物科学系 Rajagopal Subramanyam课题组

自养生物暴露在高光照强度下会严重影响其光合作用性能。如果再加上不可预测的气候变化，这些影响的致命性就会加剧。在这方面，我们的研究重点是以莱茵衣藻为模型系统，研究 2% 聚乙二醇（PEG）诱导的温和渗透胁迫与高光照条件的缓解效应。在不同光照强度的低 PEG 诱导的渗透胁迫下培养细胞，并通过生化和生物物理方法分析细胞的反应。值得注意的是，与未经 PEG 处理的细胞相比，在较低 PEG 浓度下生长的细胞在强光下表现出更优越的生长性能、更高的生物量和更强的光合效率。令人惊讶的是，它们的非光化学淬灭（NPQ）水平更低，这表明在 PEG 生长的样品中存在一种独特的光保护机制。圆二色性分析表明，在 PEG 生长的样品中，即使在强光下，超级复合物的宏观组织也很少受到破坏。蓝色原生聚丙烯酰胺凝胶电泳进一步证实了这一点，发现色素-蛋白质相互作用具有更高的稳定性。免疫印迹分析表明，PEG 生长细胞与非 PEG 生长细胞的核心反应中心蛋白差异极小。值得注意的是，这种保护机制在细胞壁缺陷突变体 CC503 中不存在。我们认为，观察到的部分光保护作用是由于 PEG 屏蔽了细胞壁。这一结果为在受光照强度波动影响的自然环境条件下提高藻类生物量生产带来了希望。

原文链接：Mild osmotic stress offers photoprotection in Chlamydomonas reinhardtii under high light