高等植物和蓝藻中基因组中存在编码与线粒体或细菌复合体I同源的基因，编码的NAD(P)H脱氢酶(NDH)复合体主要参与循环电子传递或者呼吸作用。在蓝藻中，NDH复合体还参与无机碳的浓缩机制。然而，由于完整的活性NDH的分离纯化尚未成功，NDH的生化性质与结构还有待于阐明。本研究以高等植物质体和蓝藻的类囊体膜为研究材料，进行了NDH的分离纯化、生化性质、功能和结构的研究，取得了如下的结果：　　比较研究了水稻(Oryza sativa L.japonica.CV.Nipponbare)黄化幼苗和绿色幼苗的NDH复合体，以及嗜热聚球藻(Thermosynechococcus elongatus BP-1)NDH-1L复合体的生化性质。通过离子交换层析和分子筛层析分离纯化质体NDH复合体的研究发现，NDH复合体在黄化质体已经积累，而且分子量及生化性质与叶绿体NDH复合体类似。而且在分离纯化过程中，质体NDH复合体与FNR共分离，表明 NDH复合体可能与FNR结合，通过NADPH为底物，参与循环电子传递过程或者叶绿体呼吸过程，而不是以NADH为底物。　　从嗜热聚球藻类囊体膜中，分离纯化到一个分子量约为500kDa的NDH-1L复合体，发现NDH-1L复合体没有与FNR结合，不具有NAD(P)H的氧化活性。利用Ni2+亲和层析和分子筛层析方法，在高C02培养下的嗜热聚球藻中分离纯化到完整的NDH-1L复合体。蓝绿电泳和SDS/PAGE表明得到纯度较高的NDH-1L复合体，分子量约为500 kDa。进一步的质谱鉴定表明，除了NdhC和NdhL亚基，所有已知的NDH-1L复合体亚基都鉴定到，其中包括最近在集胞蓝藻(Symechocystis sp.PCC6803)中发现的具有铁氧还蛋白(Fd)结合基序的NdhS亚基。等温滴定量热和表面等离子共振实验证明，NDH-1L复合体与Fd存在弱相互作用，暗示蓝藻的NDH-1复合体可能具有新的电子输入结构域，以Fd为电子供体。另外，用坐滴法筛选了NDH-1L复合体的晶体生长条件，得到大小约为30μm的形状规则的蛋白晶体。　　较早的研究发现了一个小麦(Triticum aestivum L.)单粒传优选后代10号(SSDL10)叶片中含有比亲本京411(J411)和小偃54(XY54)更高的ATP含量，尤其是在灌浆期，暗示其内源循环光合磷酸化可能较高。然而，生理和生化基础仍然不清楚。用双向电泳结合质谱技术分析了SSDL10和亲本叶绿体蛋白质组的差异。在双向电泳胶中，共有超过300个蛋白点重复地检测到了，其中18个蛋白点在SSDL10和亲本中存在差异表达，而16个蛋白点通过质谱技术鉴定到，并且定位于叶绿体。这些蛋白可以分成几个功能范畴，包括光合作用卡尔文循环和电子传递，氧化还原平衡，代谢，和调节类蛋白。讨论了这些蛋白的可能的功能。除了Rubisco大亚基之外，光合作用电子传递组分，如叶绿素a-b结合蛋白，ATP合成酶δ亚基，铁氧还蛋白-NADP+氧化还原酶在SSDL10中都高于亲本。另外，由于已经发现SSDL10叶片中ATP含量显著地高于亲本，比较了SSDL10和亲本的围绕光系统I的循环电子传递途径的活性的差异。发现SSDL10中P700+的最初还原速率明显高于亲本，暗示了SSDL10中可能有更高的环式电子传递活性。用非变性凝胶电泳结合NADPH-NBT氧化还原酶活性染色，并用免疫印迹分析的方法，证明了SSDL10中存在两条可能参与循环电子传递的包含FNR和NDH的高分子量的膜蛋白复合体，这两条带活性在SSDL10中明显高于亲本。这些结果表明，由于SSDL10具有高循环电子传递的能力，在灌浆期有充足的ATP供应和较强的抗氧化胁迫能力，具备高光效和抗逆的特征。