呼吸链影响光化学反应过程中细胞外ATP调控作用的研究

细胞外ATP(eATP)是调节植物多种生理生化反应的信号分子.文中以野生型(WT)和eATP受体缺失突变(dorn-1)拟南芥(Arabidopsis thaliana)为实验材料,分析了呼吸链抑制剂水杨基氧肟酸(SHAM)影响植物光化学反应过程中eATP的调控作用.结果表明,SHAM能够显著降低交替呼吸途径的容量.在WT叶片中,SHAM处理能够引起光系统Ⅱ(PSⅡ)实际光化学效率(Y(Ⅱ))、相对电子传递速率(RET)、光化学猝灭(qp)和PSⅡ处非调节性能量耗散的量子产量(Y(NO))的显著降低,同时使得非光化学猝灭(QNP)和PSⅡ处调节性能量耗散的量子产量(Y(NPQ))显著上升;而在dorn-1叶片中,SHAM对Y(Ⅱ),RET,qp,QNP,Y(NPQ)和Y(NO)均无显著性影响.进一步研究发现,对WT叶片添加外源ATP可显著缓解SHAM所导致的Y(Ⅱ),RET和qp的下降及Y(NPQ)的上升,而对DORN1叶片添加外源ATP则无类似效应.以上结果表明,eATP可通过受体蛋白DORN1对呼吸链抑制引起的光化学活性的下降进行调控.