日前，中科院海洋所藻類生理及發(fā)育調(diào)控研究組條斑紫菜“干出”機制及對性細(xì)胞分化影響研究取得新進展。
條斑紫菜營養(yǎng)細(xì)胞分化為性細(xì)胞過程
研究發(fā)現(xiàn)條斑紫菜干出失水時環(huán)式電子傳遞持續(xù)增強，致使PSI活性顯著上升；在嚴(yán)重失水時， PSI比 PSII有更強的耐受性，其原因為PSI驅(qū)動的環(huán)式電子傳遞的運轉(zhuǎn)。研究還表明，在復(fù)水過程中，PSI活性的恢復(fù)明顯快于PSII，主要源于葉綠體內(nèi)NDH介導(dǎo)的環(huán)式電子傳遞。對條斑紫菜性細(xì)胞尤其雄性細(xì)胞分化過程系統(tǒng)研究發(fā)現(xiàn)，營養(yǎng)細(xì)胞和雄性細(xì)胞表現(xiàn)出相似的耐干出失水的生物學(xué)特性，表明營養(yǎng)細(xì)胞分化為精子囊的過程不受失水影響；條斑紫菜性細(xì)胞分化過程中PSII的實際量子產(chǎn)率Y(II)有顯著的增加，表明是為條斑紫菜精子細(xì)胞的形成和釋放提供物質(zhì)和能量的儲備。
條斑紫菜干出失水過程環(huán)式電子傳遞活性
以上研究結(jié)果分別發(fā)表在最近出版的植物學(xué)期刊Journal of Experimental Botany （IF=5.36）和Planta（IF=3.00）上，第一作者分別是海洋研究所博士生高山以及客座碩士研究生楊睿靈，通訊作者為王廣策研究員。
1、The enhancement of cyclic electron flow around photosystem I improves the recovery of severely desiccated Porphyra yezoensis (Bangiales, Rhodophyta, Journal of Experimental Botany (2012)，doi: 10.1093/jxb/ers082
2、Morphological and photosynthetic variations in the process of spermatia formation from vegetative cells in Porphyra yezoensis Ueda (Bangiales, Rhodophyta) and their responses to desiccation，Planta（2012）, 235:885–893。
該研究項目獲得國家自然科學(xué)基金委重點項目的資助。
條斑紫菜是一種重要經(jīng)濟海藻，產(chǎn)值居養(yǎng)殖海藻之首。條斑紫菜自然生長在潮間帶，每天經(jīng)歷高潮沉水和低潮暴露于空氣兩種截然不同的環(huán)境，由此條斑紫菜進化獲得可以耐受極端失水的生物學(xué)特性。在生產(chǎn)中，利用條斑紫菜這種特點，專門設(shè)計“干出”過程以提高養(yǎng)殖品質(zhì)并抵御病害，但到目前為止其內(nèi)在的機制仍知之甚少。同時，條斑紫菜雌雄同體且其葉狀體為單層細(xì)胞，是研究環(huán)境脅迫尤其失水條件對性細(xì)胞形成影響的好材料。
