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干旱胁迫是重要的非生物胁迫因子之一,对于植物的生长发育会产生重要影响。发菜作为一种陆生蓝藻,主要生长于干旱半干旱荒漠草原地区。干旱胁迫是影响发菜光合作用的一个重要限制性因子。本研究分析了干旱胁迫对发菜类囊体超微结构和光合生理的影响,分离、纯化了发菜类囊体膜,对类囊体膜蛋白进行了质谱鉴定和功能分析。研究结果为深入研究干旱胁迫对发菜光合机理的影响奠定了基础。1、干旱胁迫对发菜类囊体结构和光合生理影响显著。在发菜藻体含水量为1194.9%时,类囊体结构清晰,排列整齐,大体与细胞壁平行；随着藻体含水量的降低,类囊体片层结构扭曲,排列趋于紊乱,结构逐渐模糊。叶绿素a、藻蓝素、别藻蓝素、藻红素含量随着藻体含水量的降低呈极显著降低趋势；类胡萝卜素含量随着藻体含水量的降低呈先升高后下降趋势,差异性达到极显著水平。ATP含量随着发菜藻体含水量的降低呈先升高后降低趋势,在含水量为51.16%时达到高峰,在含水量从51.16%下降到7.4%的过程中,发菜ATP含量急剧下降,但含水量为1194.9%和含水量为7.4%时的ATP含量差异性不显著。在干旱胁迫条件下,发菜可溶性蛋白含量随发菜含水量降低呈逐渐降低趋势,差异性达到极显著水平。RuBisco舌性随着发菜含水量的下降呈先上升后下降趋势,在含水量为459.2%时达到高峰,然后RuBisco活性随着发菜含水量的下降逐渐下降。2、白然生长状态下的干燥发菜类囊体和干燥储存十年的发菜类囊体结构和排列方式没有明显差异,其排列均较为紊乱,结构不清晰。储存十年的干燥发菜无净光合速率,其暗呼吸速率比自然生长状态的干燥发菜降低了1400%。长期储存干燥发菜叶绿素a含量比自然生长状态下干燥发菜降低了6.17%,而类胡萝卜素含量显著升高,增加量达96.58%。长期储存干燥发菜其藻蓝素、别藻蓝素和藻红素含量比自然生长状态分别降低了248.46%、109.94%和262.19%,藻胆素降低了56.33%。长期储存干燥发菜ATP含量比自然生长状态下干燥发菜降低了59.4%,而长期储存干燥发菜其可溶性蛋白含量要低于自然生长状态下干燥发菜。长期储存干燥发菜RuBisco（?）舌性比自然生长状态下干燥发菜降低了60%。3、采用研磨与超声波相结合的方法充分破碎发菜细胞,用一次离心和密度梯度离心制备发菜类囊体膜粗制品,然后用蔗糖梯度密度高速离心纯化类囊体膜,用SDS-PAGE提取和分离类囊体膜蛋白,并对膜蛋白进行MALDI-TOF-TOF/MS质谱分析和鉴定。结果表明：自然生长发菜类囊体膜蛋白SDA-PAGE电泳图谱显示14条条带,条带主要集中在25kD-60kD之间。蛋白条带经过质谱鉴定和数据库检索,共鉴定出8种蛋白,根据其功能可分为4类：①未知蛋白Hypothetical protein NpunR132K Hypothetical protein NpunR3785、Hypothetical protein N941402186;②光合代谢酶：Photosystem Ⅱ manganese-stabilizing protein PsbO、ATP合成酶亚基F1F0ATP synthase subunit alpha、F1F0ATP synthase subunit beta;③结构域蛋白Hemerythrin HHE cation binding domain-containing protein;④碳水化合物选择蛋白Carbohydrate-selective porin OprB。它们在发菜的光合作用中具有重要作用。