植物光合作用分子机制研究进展
转录组学解析C4植物光合作用生理生态机理
转录组学解析C4植物光合作用生理生态机理植物是地球上具有生命的重要组成部分，能够吸收光能并利用二氧化碳进行光合作用，将光能转化为化学能，并释放氧气。
光合作用是植物生长和发育的必要过程，同时对于地球上的气候、环境和生态系统的平衡也有着至关重要的作用。
C4植物是一类重要的植物，它们具有更加高效的光合作用和适应高气温和干旱环境的特性。
本文将通过解析C4植物光合作用的生理生态机理，介绍转录组学技术在该领域的研究进展及应用。
一、C4植物概述C4植物是一类热带和亚热带地区的植物，它们具有比C3植物更加高效的光合作用和更好的适应高温和干旱等压力的能力。
C4植物相比C3植物，在形态学和生理方面有着明显的差异，比如叶片中存在着分化出的两种细胞类型——外层鞘细胞和内层细胞，这样的叶子被称为C4叶片。
C4植物光合作用具有两个模式：硝基酸循环和Hatch-Slack循环。
C4植物的光合作用特点在于光合作用中CO2的浓度相对较高，同时C4植物的光合作用路径更加复杂，在较高的温度、较低的光照强度等环境下表现出更好的适应性。
二、转录组学技术在C4植物研究中的应用转录组学技术是一种基于DNA芯片测序和二代测序等技术的高通量分析方法。
它可以全面、系统地探究植物细胞基因表达的广度、深度和复杂度，帮助我们深入了解植物的生长发育、逆境应答以及生态适应等方面的机制，进而为农业生产和环境保护提供支持和指导。
在C4植物的光合作用研究中，转录组学技术的应用越来越广泛。
通过转录组学技术，我们可以对不同组织和阶段的C4植物进行基因表达谱的测序分析，发现与光合作用相关的基因和通路，理解C4植物光合作用生理生态机理的分子机制。
三、应用转录组学技术解析C4植物光合作用的研究进展近年来，研究人员通过多种手段和技术手段揭示了C4植物光合作用的生理生态机理，并探究了其性状形成的分子机制。
在转录组学技术的支持下，研究人员成功地构建了大量的C4植物基因表达图谱，发现许多与C4光合作用相关的基因和通路，并且揭示了这些基因和通路的表达模式和相互调控关系。
植物光合作用论文光合作用论文
植物光合作用论文光合作用论文标题：植物光合作用的研究进展引言：植物光合作用是指植物通过光能将二氧化碳和水转化为有机物质，并释放氧气的过程。
光合作用是地球上最基础和重要的生物化学过程之一，不仅为地球的气候和氧气供应提供重要保障，同时也为人类提供了食物和能源。
本论文将综述植物光合作用的研究进展，包括光合作用的反应和机制、光合作用对环境因素的响应以及光合作用的应用研究。
一、光合作用的反应和机制1.光合作用的化学反应光合作用的化学反应主要包括光化学反应和碳固定反应两个阶段。
光化学反应主要发生在叶绿体的光合色素复合物中，通过激发叶绿素分子，将光能转化为化学能。
碳固定反应则是在光照下，通过酶的催化作用将光合产物转化为葡萄糖等有机物质。
2.光合色素的吸收光谱植物的光合色素主要是叶绿素a、叶绿素b和类黄素等，它们在不同波长的光线中拥有不同的吸收峰。
通过研究植物光合色素的吸收光谱，可以了解它们对不同波长光线的吸收能力，从而揭示植物光合作用对光照强度和光质的响应机制。
二、光合作用对环境因素的响应1.光照强度对光合作用的影响植物的光合作用对光照强度具有一定的限制。
过低或过高的光照强度都会对植物的光合作用产生负面影响。
因此，研究不同光照强度下植物的光合适应机制，可以帮助我们更好地理解植物对光线的适应能力。
2.温度对光合作用的影响光合作用对温度的敏感性较高，过高或过低的温度都会抑制光合作用的进行。
了解植物光合作用对温度的响应机制，对于有效规划农田种植布局以及提高作物的耐温适应能力具有重要意义。
三、光合作用的应用研究1.光合作用与农作物产量的关系光合作用是农作物生长发育和产量形成的基础过程，因此研究光合作用如何影响农作物的产量，有助于我们优化农业生产方式，提高农作物的产量和品质。
2.光合作用与能源利用光合作用能够将太阳能转化为化学能，因此研究光合作用在能源领域的应用潜力，如太阳能电池和生物燃料等，对于推动可再生能源的发展具有重要意义。
我国在光合作用模拟研究方面的进展
我国在光合作用模拟研究方面的进展
光合作用是指植物利用光能将二氧化碳和水转化为有机
物和氧的过程。
这一过程对生命的存在和发展具有至关重要的作用,因此光合作用的模拟研究也是生物学界的热点之一。
我国在光合作用模拟研究方面取得了一些进展。
例如,研
究人员利用自然条件和人工条件,建立了植物光合作用的模
拟模型,并对植物光合作用的温度敏感性、光质敏感性、水
分敏感性等进行了深入研究。
此外,我国的研究人员还开展了植物光合作用的模拟研究,研发了光合作用模拟软件和光合作用模拟仪,并应用于植物
生长和开发新型农业技术方面。
另外,我国的研究人员还对植物光合作用的分子机制进行
了研究,揭示了植物光合作用的基本原理和分子机制。
例如,研究人员发现植物的光合作用与光系统Ⅱ蛋白有关,并研发
了光合作用分子机制模拟软件,用于模拟植物光合作用的分
子机制。
总之,我国在光合作用模拟研究方面取得了一些进展,但
仍有很多方面需要深入研究,如植物光合作用的分子机制、
植物生长和发育过程中光合作用的调控机制等。
植物光合作用与光合色素的研究进展
植物光合作用与光合色素的研究进展植物光合作用是指植物利用光能将二氧化碳和水转化成有机物及氧气的过程，它是陆地生态系统中生命活动最主要的能量来源。
而光合作用的进行，则依赖于光合色素，包括叶绿素、类胡萝卜素、叶黄素等。
研究光合作用和光合色素的进展，对于人类更好地利用植物和提高农业效益等都具有重要意义。
一、叶绿素的研究进展1、叶绿素分子结构的解析叶绿素是植物体内最主要的光合色素，它具有重要的光能采集和传递功能。
20世纪50年代后期以来，不断有研究者利用X射线晶体衍射和NMR等方法分析解析了叶绿素分子三维结构，揭示了其内部的含铁镁型酞菁环、长链醇和脂肪酸等成分的配置关系，并为深入研究叶绿素的光能捕获和转移提供了坚实基础。
同时，革新性的空生电镜技术还揭示了叶绿素在不同结晶状态下的分子排列规律等。
2、叶绿素的生物合成和代谢叶绿素从胡萝卜素同系物中形成，研究人员在叶绿素生物合成途径上发现了个别关键外激酶基因，这些基因掌控着叶绿素在植物细胞内的形成方式，近来对这些基因的系统发掘和分析已日益成熟。
外激酶基因活动对于植物的幼芽细胞的生长、叶片的形态等具有重要的调节和影响。
此外，研究叶绿素的代谢途径和调节机制，如光响应、酸碱度等环境源的影响等等，也对于揭示叶绿素生育状况和应对养分胁迫等领域具有实际意义。
二、类胡萝卜素的研究进展类胡萝卜素是另一类重要的植物光合色素，包括β-胡萝卜素、类β-胡萝卜素和山羊角萜二烯等。
它们在植物的光合活动中具有捕捉光能、传递电子和保护植物细胞等作用。
有关类胡萝卜素在植物光合代谢中的作用研究已有许多进展。
1、类胡萝卜素的遗传与转录调控最近的研究发现植物中含有多个基因家族来编码不同类型的类胡萝卜素，利用遗传学方法和转录组学方法可以揭示不同基因型间的遗传变异和基因家族在类胡萝卜素多样性维持中的主要作用。
另外，类胡萝卜素的转录调控机制已经在一定程度上被揭示，为类胡萝卜素的生物合成、调节和利用还提供了更多的理论基础。
光合作用研究进展与未来展望
光合作用研究进展与未来展望光合作用是指植物、蓝藻和藻类通过光合作用将光能转化为化学能，生长和繁殖的过程。
在光合作用中，光子被植物捕获，通过植物体内的光合色素变为化学能，最后成为可储存的生物能量。
光合作用是地球上生命产生的基础。
随着人类对能源的需求日益增长，如何利用光合作用的能量进行人工合成逐渐成为了研究热点。
本文将介绍光合作用的研究进展和未来展望。
一、光合作用的结构和机理研究光合作用的过程涉及多个分子和物质的相互作用。
先进的监测工具和技术可以帮助科学家深入研究这一复杂的过程。
例如，经过多年的研究，科学家们终于成功地解析了植物叶绿体结构，揭示了叶绿体光合作用的主要步骤。
此外，利用新技术可以研究草地植物与森林植物等光合作用不同的生理生态学特点，从而揭示植物光合作用实施的多样性。
更具体而言，光合作用的研究重点有以下几个方面：光合膜的结构与作用，电子传输链的作用和机理，氧化还原能的转换，ATP合成机制，环境对光合作用的影响和热停机的机制。
随着新的技术的不断发展，我们相信这些方面的研究会得到更加深入和全面的发展。
二、光合作用应用的研究光合作用在生物领域中有着非常广泛的应用。
在植物生长和产量提高方面，科学家们利用了对光反应的深刻理解，通过优化农艺方式和药物配方，提高了植物生长的效率。
同时，在食品、医药等领域，光合作用和光合生长生命过程也有着广泛的应用。
最近的研究还表明，光合作用可以用于环境保护。
利用人造光合作用设备，人类可以通过使用太阳光合成水中的氢气，从而净化空气和水。
这种技术被称为“人造光合作用”，是未来环境污染治理的重要途径。
三、未来展望：从光合作用到人造光合作用随着科技的不断发展，科学家们正在尝试从光合作用到人造光合作用的跨越。
这一技术，基于人造金属复合材料光合作用效应，利用太阳光能将水分子分解成氢和氧，是实现环保、创治的一种重要方式。
人造光合作用技术的研究具有重要的理论和应用价值，可以为研究非生物多维化合物的光合合成、太阳能利用、新能源半导体材料以及人类社会的可持续发展做出重要贡献。
光合作用的机理与调控研究的新进展
光合作用的机理与调控研究的新进展光合作用是指植物、藻类和一些细菌通过光能将二氧化碳和水转化为有机物的能量过程。
光合作用是地球上最重要的能量转换途径之一，也是维持生命存在的重要过程之一。
对光合作用的研究具有重要的学术价值和实际应用价值。
在过去几十年里，随着分子生物学、生物化学和生物物理学技术的快速发展，光合作用的机理和调控机制也得到有了新的进展。
光合作用的机理光合作用的第一步是光能的转换，光能在叶绿体中被吸收并被转换为化学能。
叶绿体中存在着各种不同类型的色素分子，其中最重要的是叶绿素。
叶绿素的结构决定了它可以吸收特定波长的光。
当叶绿素吸收光子时，它的电子被激发到更高的能级，形成了一个激发态。
这个激发态可以通过两种途径来释放能量：一种是通过非辐射复合作用，将能量转移到其他分子中；另一种是通过辐射复合作用，将能量以光的形式释放出来。
在光合作用的第二步中，光能被用于驱动光合作用反应链中的化学反应。
光合作用反应链由两个主要的反应系列组成：光反应和暗反应。
在光反应中，光能被用于驱动电子从叶绿体的光系统II（PSII）向叶绿体的光系统I（PSI）移动。
在此过程中，电子被氧化还原和释放出能量来驱动ATP合成和还原性碳反应的进行。
在暗反应中，ATP和还原性碳反应驱动CO2的固定和有机物的合成。
光合作用的调控机制光合作用的调控机制非常复杂。
大量的研究表明，光合作用的调控机制涉及到叶绿体内的许多成分，包括光系统、电子传递链、ATP合成酶、NADP 还原酶和其他酶等等。
其中，叶绿体内的酶系统是实现光合作用调控的最重要部分之一。
植物的光合作用可以在不同的条件下发生，包括光照强度、光质、温度、水分和CO2浓度等。
为了适应这些不同的条件，植物必须对光合作用进行调节，以保证其正常进行。
光合作用调控机制的一个重要方面是适应性光合作用。
适应性光合作用是指植物在逆境条件下通过改变光合作用反应链的组成和功能，适应环境变化的能力。
适应性光合作用的调控机制包括非编码RNA、信号分子、蛋白质激酶和磷酸酶等。
松柏类植物光合作用的研究进展
松柏类植物光合作用的研究进展松柏类植物是冷杉科、松科和柏科的三个大科，在全球范围内分布广泛，数量众多。
这些植物具有重要的经济价值和生态意义，是林业和环境保护的重要对象。
光合作用是植物生长发育和产生生物质的主要过程，对于松柏类植物的光合作用的研究已经吸引了众多科学家的关注。
本文将介绍松柏类植物的光合作用及其研究进展。
一、松柏类植物的光合作用特点松柏类植物是以针叶为主的植物，其叶片形态特殊，有针状叶和鳞片状叶两种。
针状叶的表皮角质化程度高，光合作用细胞位于内部，而鳞片状叶表皮角质化程度低，光合作用细胞位于外部。
针叶植物的气孔数目相对较少，通常分布在叶片的底面。
而且，由于其叶片的形态和结构特殊，导致针叶植物的光合作用速率较低，相对林木而言，生长速率和抗旱能力都差一些。
针叶植物的光合作用与长叶植物有所不同，它们的光合色素主要是叶绿素a和叶绿素b，其他辅助色素较少。
光合作用反应中，叶绿素分子吸收光能，激发电子从PSII中移动到PSI，然后进入酶体进行碳酸盐固定，生成六碳分子，最终产生葡萄糖。
同时，松柏类植物的光合作用速率也与环境因素（如温度、水分、CO2浓度等）密切相关。
二、松柏类植物光合作用研究方法由于松柏类植物的光合作用特殊，对其研究需要特定的方法。
最常用的方法是光合作用仪和荧光仪。
光合作用仪是通过测量叶片的CO2吸收和O2释放速率，来确定植物的光合速率和呼吸速率等参数的仪器。
荧光仪则是测量叶片放射的荧光光强度，通过荧光光谱分析和成像技术判断植物细胞的健康程度和光合色素复合物的功能状态等。
三、松柏类植物光合作用研究进展近年来的研究表明，松柏类植物的光合作用速率受到环境因素的影响非常大。
例如，气温的升高会导致光合作用速率的降低，高温和干旱条件下叶片的抗氧化能力下降，容易出现光合色素复合物的氧化失活等等。
此外，气体的浓度也会直接影响光合作用速率。
在过去的十年中，CO2浓度的升高已对世界范围内的植物群落和生态系统产生很大的影响，不仅增加了植物的生长速度和产量，而且改变了植物的物候期和生态位等重要生态参数。
植物光合作用机理的研究与应用
植物光合作用机理的研究与应用植物是地球生态系统的重要组成部分，它们通过光合作用将太阳能转化为化学能，为我们提供食物与氧气。
光合作用是植物生长与发育的重要过程，对于研究和了解植物生理学，生态学等领域具有重要意义。
这篇文章将探究植物光合作用的机理研究及其在生物科技等领域的应用。
一、植物光合作用的基本原理光合作用是一种由生物体利用光能转化成化学能的过程，在植物体内，光能被吸收后转化为化学能储存于有机物中。
这个过程可以主要分为两个过程：光化学反应和碳同化反应。
1. 光化学反应在叶片中，叶绿素a是最主要的色素，她能够吸收红、紫蓝色的光，而反射绿色的光。
这使得我们看到植物的叶子呈现出绿色。
植物合成光化学反应的光能利用方式如下：（1）PSII接收能量并吸收光子能量。
植物叶绿素 a 和叶黄素 a 吸收光子能量，用于光化学反应的反应中。
（2）OEC在PSII中的形成，水分子被光化学分裂，创造了氧气（O2）和质子（H+），后者被用于ATP合成。
（3）在细胞膜中的ATP合成是由于太阳能的BP1，BP2作为光生沟通，形成ATP之后，由于ATP 的光子较高势能，当ATP 移动过程中会沿着光子操作链向PSII流动，提供光子。
（4）通过扩散，光能得以到达反应中心由电子传递。
在反应中心电子传递链上，存在着一系列的细胞色素 b/f复合物、plastocyanin、细胞色素 f、铜蛋白等与光合作用紧密相关的组成起始于 PSII 和 P6FC之间的细胞膜.2. 碳同化反应碳同化反应是植物体内的葡萄糖合成的过程，前期的植物体外库含一定的二氧化碳。
在光合作用过程中，二氧化碳被吸收进入植物体内，转化成为有机物，最后转化成糖类。
植物体内光合作用的机理十分复杂，现有研究表明该过程在涉及到16,000个蛋白质的参与，可以发现，其中很大一部分是花费于反应中心传递电子的过程。
植物吸收太阳能补充他们生长的主要源泉，其许多产品，如食物、食品添加物、药物、鲜花、木材、橡胶和燃料。
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植物光合作用分子机制研究进展小组“学习研讨”发言报告本次研讨方向：植物光合作用分子机制研究进展本小组承担的具体学习研讨主题：1. 光合膜色素蛋白复合体的研究2. 重要调控因子生物学功能之PGR5/PGRL1循环电子传递途径3. 光能感知和信号转导1 绪论1.1 光合作用光合作用是植物利用太阳能把二氧化碳和水合成有机化合物并释放出氧气的过程，是地球上最大规模的能量和物质转换过程，是地球几乎一切生命生存和发展的物质基础。
四个基本过程：1）光能的吸收与传递2）原初光化学反应3）电子传递及偶联的磷酸化4）碳素同化作用类囊体膜是光合作用能量转换所需的脂质双层膜, 包含捕光系统，并将光能转化为化学能所必需的色素蛋白及酶系统。
由许多不同的复合物参与光合作用过程, 而多数复合体是嵌入类囊体膜的, 其中四个膜结合的超分子复合物直接参与光合作用:光系统 I(PSI)、光系统 II (PSII)、ATP 合成酶复合体及细胞色素b6f复合物。
1.2光合作用国际发展趋势在国际上，当前光合作用研究主要集中在三个方面并取得了多项重大突破：(1)解析光合膜蛋白复合物及其调控因子的高分辨率晶体结构，阐明其高效传能、转能的分子机理是光合作用的研究核心。
（2）一系列调控光合作用效率的新基因新蛋白被迅速发掘，阐明这些重要调控因子的生物学功能是最新的国际发展趋势。
例如发现PGR5和PGRL1重要蛋白可以瞬间与其他色素蛋白复合体形成超级复合体内部的直接传递，从而确保光能的有效利用。
（3）光敏色素、光信号传递蛋白解析他们生理功能及相互联系和调控机制。
2 光合膜色素蛋白复合体的研究2.1 光合作用过程和光合作用分子机器—光合膜蛋白复合物如图一所示：光合作用光反应的执行者是镶嵌在光合膜上的4个重要超分子复合物（位于叶片叶肉细胞叶绿体中的类囊体膜上）分别是光系统 II（PSII）、光系统 I（PSI）、细胞色素b6f 、ATP合酶。
图1 光合膜上4个重要蛋白超分子复合物示意图2.2解析光合膜蛋白复合物结构的原因通过蛋白质晶体学手段解析这些色素-蛋白超分子复合物的晶体结构，进而在原子水平上揭示其精细结构特征，由此阐明其能量高效吸收、传递和转化的机理。
2.3解析PSI-LHCI超分子复合晶体结构2015年science发表由中国科学院植物研究所解析的高等植物光系统Ｉ（PSI）光合膜蛋白超分子复合物2.8Å的世界最高分辨晶体结构。
PSI-LHCI的精细结构：包括16个蛋白亚基和215个辅因子，总分子量约600kDa；首次揭示PSI-LHCI的４个不同的捕光天线在聚集状态下的结构2.4 对该主题的结论通过这个主题的研究我们知道了在光合膜色素蛋白的研究、对光合膜蛋白复合物的空间结构进行高分辨率的解析，由此来揭示光合作用传能和转能机理及其调控的原理，将可能使光合系统成为第一个在原子水平上，以物理和化学概念进行解释的复杂的生物系统。
PSI-LHCI是一个极高效率的太阳能转化系统，实现对光合膜蛋白复合物的结构解析为揭示高等植物PSI-LHCI高效吸能、传能和转能的机理奠定了坚实的结构基础，对于阐明光合作用机理及能源开发利用具有重大的理论和实践意义。
但由于PSI-LHCI的高分辨率结构没有被解析，它高效吸能、传能和转能的分子机理也不清楚。
揭示PSI-LHCI的高分辨率结构，在此基础上揭示其高效吸能、传能和转能的机理，能够进一步推动人们对光合作用高效吸能、传能和转能机理的认识，为提高作物光能利用效率及为人工模拟光合作用开辟太阳能高效利用提供新的理论依据、新的思路及新的途径。
3 重要调控因子生物学功能研究之PRG5蛋白3.1 光合作用中PGR5/PGRL1介导循环电子传递途径3.1.1循环电子传递途径在线性电子流中,被传递的电子经过两个光系统接力合作,最终被NADP+接收,并将NADP+还原成NADPH。
在循环式电子传递途径中,被传递的电子经PSⅠ传递给Fd之后,不是进一步传递给NADP+,而是重新传递给细胞色素b6/f复合物,再经PC又回到PSⅠ,形成了闭路循环。
图2 循环电子传递途径3.1.2 PGR5/PGRL1介导循环电子传递途径在高等植物中至少存在两种确切的环式电子传递途径:NDH 途径和 PGR5途径。
NDH 途径需要一个大的多亚基复合体的组装。
大量不同亚基复合体的分离和研究证实这个复合体不是一个 NADPH 依赖型的质体醌还原酶。
它从铁氧还原蛋白直接获取电子传递给质体醌。
相对于 NDH 途径，PGR5 途径的机制还不够清楚。
PGR5和PGRL1重要蛋白可以瞬间与其他色素蛋白复合体形成超级复合体内部的直接传递，从而确保光能的有效利用。
3.2低浓度NaHSO2促进拟南芥PGR5/PGRL1介导的循环电子传递的转运3.2.1材料处理拟南芥野生型与叶绿体NdhD基因缺失突变体crr4、PGR5基因缺失突变体pgr5、NdhD 与PGR5缺失双突变体pgr5crr4。
3.2.2叶绿素荧光参数及P700氧化还原动力学分析在室温26°C条件下, 先给予45μmol·m -2s -1 的作用光2 min 30 s, 诱导可变荧光动力学, 作用光关闭后叶绿素荧光的瞬时上升用于反映PQ库氧化还原的变化。
而P700氧化还原动力学则是照射40 s远红光(λ>705 nm,5.2μmol·m -2s -1 ),致使P700氧化而远红光关闭后, P700在暗中被还原。
从而获得以下图：图3 0.1μmol·L-1 NaHSO3对拟南芥叶片远红光关闭后暗中P700+的再还原初速率的影响图4 0.1μmol·L -1 NaHSO3对野生型和pgr5作用光关闭后叶绿素荧光瞬时上升的影响图示3.2.3毫秒延迟发光测定毫秒延迟发光慢相可以反映跨类囊体膜质子梯度(ΔpH), 间接地反映光合磷酸化能力。
得到下图：图5 光-暗-光转换条件(15 h LDL)和持续光照条件(15 h L)下低浓度NaHSO3对拟南芥野生型和突变体NdhH和PGR5亚基表达量的影响图6 0.1μmol·L-1 NaHSO3 对拟南芥野生型和突变体叶绿素荧光的毫秒延迟发光的影响3.3 对该主题的结论在这个主题的研究中，我们主要探讨了PGR5和PGRL1介导的循环电子传递途径，其中PGR5也叫做质子梯度调控蛋白。
图3 C结论：我们发现在暗光转换条件下, 低浓度NaHSO3处理可增强crr4突变体的远红光关闭后暗中P700 +的再还原速率, 而对pgr5突变体的增强效果次之说明低浓度NaHSO3 能增强NDH和PGR5依赖的循环电子传递, 且以增强PGR5依赖的循环电子传递途径为主。
图3 D结论：持续光照下低浓度NaHSO3增强crr4突变体的远红光关闭后暗中P700 + 的再还原速率, 但对pgr5突变体影响效果不明显(图3-D), 说明持续光照下低浓度NaHSO3对NDH途径作用效果不明显, 这与Wu等(2011)的结果一致, 而对PGR5依赖的途径增强效果显著。
图5结论：对拟南芥野生型叶片喷洒0.1 μmol·L -1 NaHSO3后, 在15 h LDL的条件下,NdhH的表达量被明显增强, PGR5表达量增强效果不明显(图5)。
而在15 h L的条件下, NdhH的表达量增强效果不明显甚至被抑制, 而PGR5被明显增强(图5), 不仅验证了低浓度NaHSO3 可增强暗光转图6结论：换条件下以NDH为主的循环电子传递, 而且进一步发现低浓度NaHSO3在持续光照条件下可增强以PGR5/PGRL1为主的循环电子传递。
拟南芥野生型叶片的毫秒延迟发光慢相高于crr4及持续光照条件下(15 h L)低浓度NaHSO3处理能更大程度地促进crr4突变体的跨类囊体膜质子梯度, 说明此促进的跨类囊体膜质子梯度是由促进的PGR5/PGRL1介导的循环电子传递引起的。
4 光能感知和信号转导4.1 光敏色素光敏色素包括远红光吸收型（Pfr）和红光吸收型（Pr）两种类型，通过远红光和红光的可逆作用调节植物的生理活动。
远红光吸收型是生理激活型，不稳定，吸收远红光后逆转为红光吸收型；红光吸收型是生理钝化型，较稳定，吸收红光后转变为远红光吸收型。
在黑暗中，光敏色素主要以红光吸收型形式位于细胞质中，经过光照射后便会转移到细胞核内，直接与光敏色素互作因子（phytochromeinteracting factors，PIFs）或其他信号转导组分作用，并将光信号作用于相关反应基因的启动子上，调控相关基因表达进而影响植物光形态建成的发生。
研究表明，由光敏色素感受光信号并参与调控的生理反应包括种子萌发、幼苗形成、光合系统的建立、避荫作用、开花时间和昼夜节律响应等过程。
4.2蓝光和紫外光受体植物的生长发育过程除受光敏色素接受的红光和远红光调节外，还受蓝光和紫外光调节。
紫外光又可分为 UV-A（320～390 nm）、UV-B（280～320 nm）和 UV-C（小于 280 nm）。
目前研究认为 UV-A和蓝光可能为同一光受体所接收，即蓝光 /UV-A受体，又称隐花色素（cryptochrome）。
隐花色素调控植物伸长生长，开花时间以及生物体的生理节奏而向光素则调控植物一系列运动反应，包括向光性、叶绿体运动及气孔开启。
在拟南芥中有两个基因 CRY1、CRY2。
CRY 1、CRY2 的 N- 端发色团结合区具有同源性，而且它们的C端区域可以交换，之后仍有生物活性；C端是蛋白-蛋白结合区，具有保守性，也是蓝光信号得以向下游传递的延伸区域；CRY2的C-端较CRY1的短，它们的功能相似，即阻止下胚轴伸长、诱导 CHS基因表达、促进花青素合成等。
4.3光信号转导光受体通过两条途径调控基因表达。
其一是CRY和PHY介导的光抑制COP1对转录调控因子HY5、 HFR1、LAF1和CO等的降解。
其二是光受体与转录因子PIFs等互作, 直接调控光响应基因的转录。
在UV-B光受体UVR8介导的信号途径中, UV-B诱导形成的COP1复合体包含UVR8, 该复合体能促进HY5的稳定性和活性。
4.4对该主题的结论从这个主题的探讨中我们学习到了:植物光信号转导的分子遗传学是当前国际植物学界研究的前沿和热点，取得了许多新的突破性进展，在光信号的传递过程中，光敏色素、隐花色素和紫外光受体感受外界光信号，通过特定的受体（early-signaling components）如FHY1和FHY3等结合到central switch如光形态建成的调控因子COP/DET/FUS和HY5，接着中心信息处理因子与特定反应的效应子发生光反应，作用于目的基因，调控基因表达。