水葫芦、三七和菠菜光系统Ⅱ颗粒的分离及超快光谱的研究

分离了三七、水葫芦和菠菜植物光系统Ⅱ富集的颗粒，并且采用吸收光谱和低温荧光光谱及皮秒荧光单光子计数技术进行了研究。结果显示，它们的吸收光谱图具有相似性。采用三指数动力学模型对三种光系统Ⅱ颗粒实验测定的光系统Ⅱ荧光衰减曲线拟合。水葫芦植物PSⅡ颗粒光系统三个组分荧光寿命分别是157ps,415ps和1661ps；菠菜体系的相应荧光寿命分别是198ps,677ps和1244ps;三七体系的相应荧光寿命分别是14ps,272ps和184ps。慢速度荧光衰减由叶绿素堆积造成的，中等速度荧光衰减源于PSⅡ反应中心重新结合电荷组分，快速度荧光衰减归属于PSⅡ反应中心组分。基于20ps模型计算出三七植物PSⅡ颗粒的光系统Ⅱ反应中心转能效率为41%，水葫芦为89%，菠菜为91%，数值结果表明三七植物生长慢的特性可以表现在光合作用原初过程中，大量的被值物吸收的光子产生的激发态能量以荧光发射和非辐射形式消耗了，而没有被有效地利用，进一步验证了我们提出的观点植物生长速度与它们的荧光性质和荧光寿命有相关性，生长慢的植物对激发态能利用效率则较低。