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随着人类社会工业化进程的推进，大气臭氧层的破坏日益严重，导致到达地表的UV-B辐射增强，对植物的生长发育、生理生化过程以至整个地球生态系统造成了影响。UV-B辐射增强破坏植物的光合作用，导致农作物减产;激光作为一种新的技术，在生物工程上获得了广泛的应用。适当剂量的激光辐照对UV-B损伤的幼苗具有防护和修复作用。
Rubisco活化酶(RCA)是一种可激活光合作用关键酶Rubisco活性的酶。本研究选用“ML7113”小麦幼苗为材料，设置四个处理组，对照组(CK)、He-Ne激光(5mW·mm-2)辐照组(L)、增强UV-B(10.8kJ·m-2·d-1)辐射组(B)以及两者的复合辐照处理组(BL)的条件，从生理、细胞、分子水平综合研究He-Ne激光和增强UV-B辐射对小麦幼叶Rubisco活化酶的影响。主要通过以下几个方面:(1)测定He-Ne激光和增强UV-B辐射对小麦幼叶光合作用生理指标的影响，进而探讨小麦光合特性对不同处理的响应机制。(2)采用考马斯亮蓝G-250染色法和SDS-PAGE电泳检测分析He-Ne激光和增强UV-B辐射对小麦幼叶Rubisco活化酶含量的影响。(3)利用PCR技术检测He-Ne激光和增强UV-B辐射对小麦幼叶Rubisco活化酶基因表达的影响，并对不同处理下小麦Rubisco活化酶基因片段进行序列分析比对。综合分析He-Ne激光和增强UV-B辐射后对Rubisco活化酶的影响，探讨光合作用机制，为小麦的高产栽培提供理论依据。研究结果表明:
1、增强UV-B辐射后，随着处理时间的延长，小麦幼苗的Fo、Fm、Fv/Fm、qP、Yeild、ETR、叶绿素含量的值均逐渐下降，qN值均逐渐升高，从而不断减弱小麦幼苗的叶绿素荧光特性;而低剂量的He-Ne激光辐照后能够在一定程度上修复经UV-B辐射后对小麦幼苗叶绿素荧光所造成的损伤。
2、Rubisco是光合作用的关键酶。增强UV-B辐射后，小麦幼叶Rubisco的活性和含量均下降;经过一定剂量的He-Ne激光辐照处理后，小麦幼叶Rubisco的活性和含量均有一定程度的升高;单独的He-Ne激光辐照后，小麦幼叶Rubisco的活性和含量升高。说明He-Ne激光能够增强小麦抵抗UV-B辐射引起损伤的能力。
3、经考马斯亮蓝G-250染色法和SDS-PAGE检验分析发现，与对照组相比，增强UV-B辐射后，小麦幼叶Rubisco活化酶的合成受到抑制。经He-Ne激光和UV-B辐射复合处理后，小麦幼叶中Rubisco活化酶的含量高于B组。说明一定剂量的He-Ne激光辐照能在一定程度上促进Rubisco活化酶的合成。
4、采用PCR技术对不同处理下的RCA的基因表达量进行分析，结果表明:与对照组相比，增强UV-B辐射后，小麦Rubisco活化酶的基因表达量均下降;而经低剂量的He-Ne激光处理后小麦Rubisco活化酶的基因表达量有所上升;单独He-Ne激光处理后，小麦Rubisco活化酶的基因表达量相对于对照组有所上升。
5、对照组的扩增序列与NCBI上已经注册的序列相比较，同源性达到99％。对不同处理下RCA基因序列进行测序，结果发现，与对照组相比，He-Ne激光和增强UV-B辐射以及两者的复合辐照处理均出现两个相同的碱基点突变，但并未造成氨基酸序列的改变。
综上所述，增强UV-B辐射后，小麦幼苗叶绿素荧光参数、Rubisco活性和含量、Rubisco活化酶含量及其基因表达量均下降，而低剂量的He-Ne激光辐照后能够在一定程度上修复经UV-B辐射后对小麦幼苗的光合特性、Rubisco活性和含量、Rubisco活化酶含量及其基因表达量造成的损伤;基因序列分析发现，与对照组相比，He-Ne激光和增强UV-B辐射以及两者的复合辐照处理均出现两个相同的碱基位点突变，但并未造成氨基酸序列的改变。结果表明，He-Ne激光和增强UV-B辐射对小麦幼苗Rubisco活化酶的影响变化归结于转录水平的变化，从而使小麦光合能力发生相应的变化。