烟草叶绿体NAD(P)H脱氢酶在抵御高温胁迫中的作用

经42℃高温处理48h以上,烟草(NicotianatabacumL.)ndhC-ndhK-ndhJ基因缺失突变体(?ndhCKJ)植株较其野生型(WT)先出现茎部褐变、叶片萎蔫等氧化伤害症状.作用光关闭后的叶绿素荧光动力学表明,WT植株中NAD(P)H脱氢酶(NDH)介导的PSI循环电子传递和叶绿体呼吸在高温胁迫时被促进了.用甲基紫精(MV)处理叶圆片的结果显示,?ndhCKJ光合机构更易受到光氧化伤害,甚至首先发生叶绿素漂白.P700氧化还原分析表明,NDH介导的循环电子传递途径可能通过与MV竞争电子而减少活性氧(ROS)的积累.将叶圆片于42℃处理6h后,?ndhCKJ光化学反应活性的下降比WT更显著,与此一致,可溶性Rubisco活化酶含量显著低于WT,且电子传递链还原程度和非光化学能量耗散水平均显著高于WT.叶绿素毫秒延迟发光慢相的测定结果显示NDH介导的循环电子传递有助于跨膜质子梯度(?pH)的形成,但其耗用在?ndhCKJ中受到严重抑制.根据以上结果推测,NDH介导的循环电子传递在高温胁迫下运转加快,并将过剩的电子分流至叶绿体呼吸途径,此外,NDH途径提供的?pH可能在一定程度上有利于维持CO2同化的进行,从而能够减轻光氧化胁迫的伤害.