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光是重要的能源,在植物的光合作用中起着重要作用。植物通过光合作用由光能转变为化学能,储存在植物体内,但光过强会使光合作用的进行受到抑制,植物体内产生过多的活性氧,造成氧化性损伤,引起光抑制的发生。叶绿体是光合作用的场所,也是活性氧产生的重要部位,铁参与叶绿素的合成,许多氧化还原酶的催化部位都有铁的参与,在植物细胞内,缺铁严重影响许多重要的生理过程如光合、呼吸、活性氧代谢和细胞内氧化还原状态的改变,进而影响植物的生长。为了避免光抑制的发生,植物体内会形成一套清除机制将多余的活性氧清除:谷胱甘肽和以谷胱甘肽为还原剂的抗坏血酸等非酶促系统、过氧化物酶和过氧化氢酶等酶促系统。我们研究的GPXs,它们是一类过氧化物酶,最早在动物中发现,具有清除活性氧的功能。对于GPX7在植物中清除活性氧的功能方面缺乏深入的研究,在调控光氧化还原过程的机制方面也不是很清楚。这些问题值得我们进一步的探讨。前期结果发现,gpx7在强光下表现出了光漂白的现象。因此,我们利用拟南芥gpx7突变体为材料进行分析,在强光下通过NBT和DAB染色发现,GPX7缺失导致体内活性氧的含量增加,从GPX7芯片中找到与光合电子传递、氧化还原有关的基因的表达量发生变化。同时,gpx7突变体对铁有响应,缺铁情况下出现比较明显的表型,缺铁诱导GPX7表达,通过NBT和DAB染色发现,缺铁使gpx7产生更多的H2O2。从芯片中找到的这些基因,铁在它们功能的发挥上起到了一定的作用。与此同时,在缺铁下这些基因的表达量也发生了一定的变化。以上的结果说明GPX7在植物中具有清除活性氧的功能,参与光氧化还原过程的调控,缺铁使活性氧含量增多,进而引起氧化还原状态的改变。