【摘 要】
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高温胁迫是一种常见的环境胁迫，高温抑制植物的生长发育，甚至导致植物死亡。光合作用是植物生产力和作物产量形成的物质基础，但是光合作用也是对高温最为敏感的生理过程之一。因
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高温胁迫是一种常见的环境胁迫，高温抑制植物的生长发育，甚至导致植物死亡。光合作用是植物生产力和作物产量形成的物质基础，但是光合作用也是对高温最为敏感的生理过程之一。因此，光合作用适应高温胁迫的分子机制研究具有重要的理论意义和潜在的应用前景。 我们利用反向遗传学的方法，通过叶绿素荧光成像技术筛选和鉴定了一批在高温胁迫下光合功能下降的拟南芥突变体。其中一个我们命名为phsm3(photosynthesis heat sensitive mutant3)。其突变基因PHSM3编码一个未知功能蛋白，该蛋白定位在叶绿体的被膜上。phsm3突变体在22℃条件下生长无明显表型，但对高温胁迫敏感。 我们对30℃条件下生长5天的WT与phsm3突变体进行了一系列光合功能比较分析。叶绿素荧光慢诱导分析表明，phsm3突变体中可变荧光与最大荧光的比值(Fv/Fm)、电子传递效率(ETR)、光化学淬灭系数(qP)和非光化学粹灭系数(NPQ)与WT相比显著降低;热释光(TL)与多相荧光瞬态上升动力学曲线(OJIP)测定结果发现，突变体中光系统Ⅱ(PSⅡ)反应中心QA到QB的电子传递受阻;P700氧化还原动力学曲线测定结果显示，突变体中光系统Ⅰ(PSⅠ)活性下降到WT的60％左右。免疫印迹和类囊体膜复合物BN-PAGE分析发现，突变体中PSⅡ核心蛋白下降明显，PSⅠ核心蛋白也有所下降。叶绿体超微结构分析和活性氧检测表明，突变体叶绿体结构被破坏、无基质类囊体和基粒类囊体结构存在、活性氧含量明显上升。突变体中质体醌(PQ)含量降低到WT的50％左右。膜脂组分分析发现，突变体中虽然膜结构遭到破坏，但膜脂各组分含量与WT无明显差别。 我们构建了带有HA标签的PHSM3-HA拟南芥转基因植株，从标签植株中免疫亲和纯化PHSM3潜在的相互作用蛋白并进行质谱分析;从质谱鉴定结果中筛选了Tic20、Tic56、Tic100、ClpC1与ClpC2等蛋白与PHSM3进行相互作用验证实验。我们发现PHSM3蛋白可以与Tic100蛋白相互作用，这为阐明phsm3突变体热敏感的分子机理提供了可能。
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