吴韶辉等

摘要综述了高温对植物叶片光合作用的抑制机理,包括对PSⅡ捕光天线系统的影响、对PSⅡ供体侧放氧复合体的影响、对PSⅡ反应中心及PSⅡ受体侧电子传递的影响、对类囊体薄膜的影响、对碳同化过程的影响、对植物光合速率及其他气体换参数的影响、对植物叶片光合色素含量的影响等。

关键词高温;植物叶片;光合作用;抑制机理

中图分类号Q945.11;Q945.78文献标识码A文章编号 1007-5739(2010)15-0016-03

光合作用是植物生命活动的重要组成部分,是产量形成的基础。受温室条件的影响,亚热带、热带地区夏季气温逐步上升,持续时间长,高温已经成为影响植物正常生长的主要因素之一。

而光合作用是植物对高温最为敏感的生理反应之一,在其他高温诱导的伤害症状出现之前,光合作用已经受到高温的抑制[1]。在高温条件下,在主要依赖于类囊体膜上的PSⅠ和PSⅡ上的光反应过程中,PSⅡ更容易失活。因此,植物光合速率降低的限制因素主要是光反应(PSⅡ)[2-3]。高等植物的光反应发生在叶绿体的基粒片层中,包括光合器官对光能的吸收、传递和转换,以及电子传递和光合磷酸化2个过程。

1高温对PSⅡ捕光天线系统的影响

高等植物的捕光天线系统主要包括PSⅡ的捕光天线系统蛋白复合体(LHCⅡ)和PSⅠ的捕光天线系统蛋白复合体(LHCI),其中LHCⅡ在光能分配的调节以及光保护中具有重要的作用。目前多数研究表明,高温对PSⅡ捕光天线系统的影响主要包括PSⅡ外周天线LHCⅡ从核心复合体脱落与结构发生变化。

1.1PSⅡ天线系统构象