论文摘要
光合作用是植物生长发育的基础，它为植物的生长发育提供所需的物质和能量，而高温又严重限制光合作用和作物产量的提高。因此，研究高温胁迫如何影响制约光合作用具有重大意义。低叶绿素b突变体是近年来用于研究叶绿素合成机制和叶绿素b在类囊体膜捕光色素蛋白复合体装配中作用的重要材料。本文以自然低叶绿素b突变体及其野生型水稻为材料，比较研究了两个水稻品种叶片的色素含量、叶绿素荧光参数、显微结构和超微结构的差异。结果表明，与野生型水稻相比，突变体的叶绿素含量降低，但其叶绿素a与叶绿素b的比值较高；研究还发现该突变体的最大光化学效率（Fv／Fm）高于野生型。显微结构水平上，突变体的叶片厚度较野生型小。超微结构研究表明，与野生型相比，突变体叶绿体基粒类囊体数较少，基质类囊体数较多，在基粒类囊体中基粒片层数也较少，大部分基粒只有几个片层。这些特点与该突变体的低光合速率、高光合效率的生理特性相一致。本文还研究了低叶绿素b突变体及其野生型水稻光合作用的热稳定性差异。测定了不同温度处理后两者的叶绿素含量、叶绿素荧光参数、H2O2累积及电解质渗漏量等的变化，评定了两者光合作用对温度响应的差异，尤其是对高温的热稳定性差异。Fo迅速升高的温度折点突变体（43℃）低于野生型（46℃），随着温度升高突变体各荧光参数的下降速率均大于野生型，叶绿素含量和电解质渗漏量随温度变化的趋势与光合能力的变化趋势一致。随着温度升高叶片中H2O2含量增加，44℃处理后突变体叶片中的H2O2明显累积，而野生型中较少。结果表明，低叶绿素b突变体对高温敏感，LHCII中叶绿素b减少可能导致了较低的PSII结构与功能的热稳定性，PSII热损伤的主要部位是位于PSII供体侧的放氧复合体（OEC），H2O2可能介导了水稻在强高温下PSII功能失活与类囊体膜结构的损伤。