光抑制
物理现象
光抑制是现代词,是一个专有名词,指的是光能超过光合系统所能利用的数量时,光合功能下降的现象。
概念介绍
光能超过光合系统所能利用的数量时,光合功能下降的现象。光抑制主要发生在PSⅡ。今年一些学者认为,光抑制不一定是光合机构被破坏的结果,它仅仅是一些防御性的激发能热耗散过程加强的反映。在自然条件下,晴天中午植物上层叶片常常发生光抑制,当强光和其他环境胁迫因素:如低温、高温和干旱等同时存在时,光抑制加剧,即使在低光强下也会发生。光抑制是植物本身的保护性反应,但并不是一种光保护机制。
光抑制类型
动态光抑制和慢光抑制。动态光抑制是由于适度过量的光照引起碳同化量子效率下降,但最大光合速率保持不变。它的发生是由于吸收光的能量以热能的形式散失,导致量子效率的下降。慢光抑制是由过度过量的光照引起的,过度光照破坏了PSII反应中心,降低了量子效率和最大光合速率。
研究历程
依据Ball等(1993)的观点,光抑制现象早在19世纪中期就已发现,20世纪初便有完整的研究报道。直到50年代,细胞分离技术的运用,才促进了以原生质体、叶绿体和类囊体等为材料的光抑制机理研究的发展。20世纪80年代中期,叶绿素a荧光技术应用到光抑制研究中,极大地推进了其发展。Kyle等(1987)发现光抑制发生后,荧光产额降低幅度总是PSII比PSI大,PSII的电子传递活性降低幅度也大于PSI,于是认为PSII是光抑制破坏的原初部位。由于这一时期的大部分研究都是在人为极端强光条件下进行的,PSII反应中心的破坏是经常可以观察到的现象,因此,Bjokman(1987)把植物吸收过多的能量,引起PSII反应中心的破坏,而使光合功能下降的现象定义为光抑制。
虽早在1962年,Yamamoto等就已对植物中存在叶黄素循环进行了报道,但对其作用并不清楚,一直也未能引起人们重视。后来Schrelber等(1986)对叶绿素a荧光技术进行了改进,为植物材料光抑制机理研究提供了极为简便的无损伤测定手段,Demmig-Adams等(1987)以此技术研究证实叶黄素循环在光抑制中具有调节过剩光能耗散的重要作用。这一发现使人们对光抑制的机理有了新的认识,打破了光抑制就是PSII反应中心破坏的传统观念,确立了光抑制的机理中包含着耗散过剩光能的光保护机制运转的重要地位,为90年代以光保护机制为主的光抑制机理研究奠定了基础。目前所建立的植物光合机构吸收的光能超过其利用的量时,过剩的光能引起光能转化效率的下降,是普遍接受的光抑制定义,它包括了光保护和光破坏两方面,主要表现为PSII的光化学效率和光合效率的降低(郭连旺和沈允钢,1996)。
参考资料
最新修订时间:2023-05-05 16:05
目录
概述
概念介绍
光抑制类型
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