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光具有两面性,适宜的光照条件能够为蓝藻细胞提供能量来源,而过多的光照又会对其造成重大的损伤。为了适应高光胁迫环境,蓝藻在进化的过程中发展出了多种光保护机制,包括围绕光系统Ⅰ的循环电子传递和热耗散。在高等植物中,这二种机制存在互作的关系。例如,高光诱导的循环电子传递引发了类囊体膜腔的酸化,这一酸化增强了热耗散。然而,在蓝藻中,这两种高光保护机制的关系尚了解不够。 本论文的目的在于研究高光胁迫中,循环电子流与热耗散之间的关系。首先,通过分子生物学等手段,我们构建和获得了热耗散突变体△ocp,循环电子流突变体△ndhS/pgr5,以及它们双突变体△ndhS/pgr5/ocp。然后观察这些突变体在高光胁迫条件下的生长表型。结果表明,与野生型相比,热耗散突变体无明显生长差异,但循环电子流突变体明显生长减慢;并且这一减慢在双突变体中得到加强,甚至产生致死现象。最后分析热耗散和循环电子流之间的相互关系。热耗散蛋白OCP的缺失不影响循环电子流;反之,循环电子流的缺失也不影响蓝藻细胞中OCP蛋白的表达与活性。因此,在蓝藻细胞中,循环电子传递和热耗散是互相独立工作的两种保护机制,但热耗散蛋白OCP的缺失加刷了循环电子流突变体高光敏感的生长表型。这一研究成果有助于人们了解高光胁迫条件下各种保护机制之间的相互关系。