捕光聚合物材料在人工调控加速植物光合状态转换的...2

State transition regulation PBF synergistical improvement of PSI and PSII activity 如上图在正常光照条件下,小球藻的捕光色素复合体LHC趋向处于一种向PSII和PSI均衡功能的中间态。PBF作为一种远红光发射材料,可吸收绿光并发射远红光给小球藻,进而被小球藻的PSI更多的吸收,这使得小球藻的PSI变的更加活跃。此时从PQ库流出的电子流速度远高于从P680流入PQ库的速度,PSII的活性不足以为PSI提供充足的电子流。结果,PQ被氧化使LHCII激酶失活,但激活了磷酸酶。因此,磷酸化的LHCII被磷酸酶脱磷,并与PSI断开连接以加入PSII。状态转变现象表明PBF增强了PSI的活性,进而进一步提高了PSII的活性。 为了进一步探究PBF处理的小球藻在光能吸收、捕获和电子传递中的促进效应,使用植物效......阅读全文

研究揭示隐藻的光适应与捕光调节机制

中国科学院生物物理研究所李梅研究组在隐藻的光适应与捕光调节机制方面再获新进展。相关论文近期发表于《自然-通讯》。放氧光合作用是自然界中重要的生命过程,可以将光能转化为化学能,合成有机物的同时释放氧气,为地球上绝大多数生命提供物质和能量。隐藻是由红藻经次级内共生过程演化出的一类单细胞真核微藻,具有极其

我国科学家揭秘硅藻为啥善捕光

  被称为自然界“奇葩”光合物种的硅藻为什么特别擅长“捕光”?日前,中国科学院植物研究所沈建仁和匡廷云研究团队的一项最新研究发现揭示出了硅藻的“秘密”——它有高效地捕获和利用光能的独特结构。国际知名学术期刊《科学》以长文形式在线发表了这一成果。基于该研究,科学家未来有望设计出可以高效“捕光”的新型作

研究揭示光信号调控植物生物钟分子机理

  近日,《植物细胞》在线发表中国农业科学院生物技术研究所与华南农业大学合作研究成果。他们揭示了自然界光信号途径与植物内部的生物钟互作协同调控生物钟关键基因CCA1节律性表达的分子机理。FHY3 和FAR1蛋白促进CCA1的表达,而PIF5 和TOC1蛋白抑制CCA1表达。进一步,PIF5与TOC1

昆明植物所在光合作用调控机制研究中取得系列进展

  自然条件下,植物叶片接受到的光照强度随时在波动,时而光照不足,时而光能过剩。当光强突然增加时,植物叶片吸收的过剩光能容易造成光系统I活性损伤并影响植物生长。根据光合作用理论模型,环式电子传递和水水循环这两种替代电子传递途径都可以保护被子植物的光系统I活性免受波动光强的损伤。然而一直以来,环式电子

5氨基乙酰丙酸基本作用原理

  ALA(5-氨基乙酰丙酸)是一种氨基酸衍生物,在植物生长发育中有重要作用。ALA的基本作用原理主要体现在以下几个方面:  扩大植物气孔  ALA能够促进植物气孔的扩大,从而提高二氧化碳固定能力。气孔是植物叶片表皮上的小开口,负责气体交换,包括吸收二氧化碳和释放氧气。当气孔扩大时,更多的二氧化碳能

科研团队开发出用于提升作物光合作用效率的新型碳点材料

近日,中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所节水新材料与农膜污染防控创新团队开发出用于提升作物光合作用效率的新型碳点材料,拓宽了作物叶绿体的吸收光谱范围,增强了植物光合作用效率(相比对照组,净光合速率提升55.9%)。相关研究成果发表在《材料化学杂志(Journal of Materials Ch

JIPtest和主成分分析(PCA)在植物光合作用研究中的应用2

图2. 叶绿素荧光相关联合作者网络(注意R.Strasser和R.J.Strasser是同一个人)。从黄色到红色,协作性更强,中心性更高(K. HU et al, 2020)学术界对JIP-test方法的研究和应用热度在不断增加,而对脉冲调制式(PAM)方法的兴趣在逐渐减弱。这是什么意思?乍一看,一

完美随光而动-人工“向日葵”材料问世

  据英国《自然·纳米技术》杂志近日发表的论文,美国科学家报告了一种新问世的“向日葵”材料,可以完美地和光束方向保持一致。该材料呈圆柱体形状,具有“人工向光性”,能够随着光束而动——就像向日葵随太阳转动一样。  向光性在自然界非常普遍,指的是生物体为了觅食或繁衍的目的,随光源而动。譬如植物的向光性可

植物光合仪的功能特点

  植物光合仪功能特点:   1、外形小巧轻便,便于随身携带,随时随地测量,单人即可操作。   2、点阵液晶显示屏,中文菜单显示多个信息,光标指导操作。   3、可设定修改日期,时间,叶面积、容积、测量间隔时间、用户名等。   4、测量过程和最终结果即时显示,并可储存。也可在仪器上查看

伊利诺大学研发新材料方案-有望促进光伏电池转换效率

  美国伊利诺大学材料科学与工程系助理教授莱恩・马丁(Lane Martin)认为,在设计下一代太阳能转换系统之时,首先应该研发更能有效利用太阳能光谱的方案。”   马丁表示:“这是一种全新的接近物质的基础

PNAS:溶酶体在调控细胞静息状态深度和老化关系的作用

  2019年10月21日,北京大学生物医学前沿创新中心(BIOPIC)、生命科学学院白凡课题组与美国亚利桑那大学姚广课题组合作在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上发表题为“Graded regulation of cellular quiescence depth between prolife

中科院植物研究所林荣呈课题组Molecular-Plant揭示调控通路

  植物通过光合作用利用光能将二氧化碳和水转化为有机物并释放出氧气。叶绿体含有叶绿素,是植物进行光合作用的重要场所。叶绿素生物合成对于叶绿体发育和植物光合作用非常关键。虽然人们已经比较了解这个通路中的反应,但对这个通路的调控还知之甚少。  中科院植物研究所的研究团队最近在Molecular Plan

植物光合作用测定仪分析植物光合与光谱的关系

植物对光谱的敏感性与人眼不同。人眼最敏感的光谱为555nm,介于黄-绿光。对蓝光区与红光区敏感性较差。植物则不然,对于红光光谱最为敏感,对绿光较不敏感,但是敏感性的差异不似人眼如此悬殊。植物对光谱最大的敏感地区为 400~700nm。此区段光谱通常称为光合作用有效能量区域。阳光的能量约有45%位于此

生物物理所在光合作用超级复合物结构研究中获重要进展

  近日,中国科学院生物物理研究所柳振峰研究组、章新政研究组与常文瑞/李梅研究组通力合作,联合攻关,通过单颗粒冷冻电镜技术,在3.2埃分辨率下解析了高等植物(菠菜)光系统II-捕光复合物II超级膜蛋白复合体(PSII-LHCII supercomplex)的三维结构。该项研究工作于5月18日在《自然

中国学者最新Nature文章

  近日,中国科学院生物物理研究所柳振峰研究组、章新政研究组与常文瑞/李梅研究组通力合作,联合攻关,通过单颗粒冷冻电镜技术,在3.2埃分辨率下解析了高等植物(菠菜)光系统II-捕光复合物II超级膜蛋白复合体(PSII-LHCII supercomplex)的三维结构。该项研究工作于5月18日在《自然

科学家解析隐藻光系统II捕光天线复合体结构

近日,中国科学院植物研究所韩广业团队与合作者利用冷冻电镜技术首次解析了隐藻光系统II-捕光天线超级复合体的高分辨率(2.47埃)冷冻电镜结构。相关研究成果发表于《自然-通讯》。光系统II(PSII)是放氧光合生物利用太阳能进行光驱动裂解水反应的场所,它由具有放氧功能的核心复合体和具有光能捕获、传递功

科学家解析隐藻光系统II捕光天线复合体结构

近日,中国科学院植物研究所韩广业团队与合作者利用冷冻电镜技术首次解析了隐藻光系统II-捕光天线超级复合体的高分辨率(2.47埃)冷冻电镜结构。相关研究成果发表于《自然-通讯》。光系统II(PSII)是放氧光合生物利用太阳能进行光驱动裂解水反应的场所,它由具有放氧功能的核心复合体和具有光能捕获、传递功

美华裔科学家杨培东主导研发人工光合作用

加州大学伯克利分校教授杨培东,将主持发展人工光合作用技术原型的研究中心。  据美国《世界日报》报道,美国加州大学伯克利分校和加州理工学院将在未来五年获得联邦能源部拨款1亿2200万元,合作发展“人工光合作用”(artificial photosynthesis)的环保能源科技。将主导

人工加速老化实验步骤

人工加速老化是测定种子发芽率,种子活力指数的一种最普遍方法。人工加速老化是通过将种子置于恶劣环境下,让种子经受各种环境的考验,然后再把这些种子放在人工气候培养箱,等待其发芽,之后计算发芽的种子和观察种子的发芽状况。 人工加速老化实验步骤:1.用扦样器抽取待测种子样品。扦样器是类似于宝剑一样的一头为尖

光合作用和第五物质状态

  芝加哥大学的科学家们发现了光合作用和激子凝聚体之间的联系,这是一种允许能量在没有摩擦的情况下流动的物理学状态。这一令人惊讶的发现,通常与远低于室温的材料有关,可能为未来的电子设计提供信息,并帮助解开复杂的原子相互作用。  在一个实验室里,科学家们惊叹于当他们将原子冷却到接近绝对零度时形成的一种奇

研究通过模拟叶片结构实现高效光催化生产过氧化氢

  近日,中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室微纳米反应器与反应工程学创新特区研究组研究员刘健团队和澳大利亚昆士兰大学教授张西旺团队合作,在人工光合成过氧化氢(H2O2)研究方面取得新进展,通过模拟植物叶片的气孔结构,有效提升催化剂光催化生产H2O2的性能,使其太阳能到化学能(SCC)

温湿光记录仪在蔬菜苗床温湿光调控中的应用

培育壮苗的关键在于有适宜的小气候环境,尤其是在冬春蔬菜的育苗管理中,克服不利的气 候条件,调节好苗床的温湿度和光照是育苗的关键技术。这样子才能够保证蔬菜苗的健康与优质,保证蔬菜种植的经济效益。在育苗控制这些因素之时,单靠感觉与 经验是远远不够的,还需要通过使用科学精准的温湿光记录仪进行有效的监测,及

化学所共轭聚合物光伏材料的分子设计取得进展

  在D-A共轭聚合物的受体单元上引入氟取代基,由于可以在不影响聚合物吸收光谱和迁移率的前提下,有效降低聚合物的HOMO能级,进而提高器件的开路电压和光伏性能,成为近几年来的研究热点;但是受限于受体单元在引入氟取代基时的选择性,这种方法只能应用于少数的聚合物光伏材料体系,因而,如何有效地拓展其在聚合

硅基光子晶体载体上RuO2纳米结构催化高效CO2光转换

  CO2在与H2相互反应的[Ru(110)]-1表面吸附的示意图  CO2的阳光驱动催化加氢是产生有用化学品和燃料的重要反应,如果在工业规模下运行,可以减少温室气体向大气中的二氧化碳排放。近日,加拿大多伦多大学Geoffrey A. Ozin教授(通讯作者)介绍了在三维硅基光子晶体载体上高分散的纳

绿藻竟然利用这种超分子实现光捕获

  11月25日,国际学术期刊《自然-植物》(Nature Plants)在线发表了题为Structural insight into light harvesting for photosystem II in green algae 的论文,该项工作由中国科学院生物物理研究所柳振峰课题组和日本国

植物光合测量系统简介

  植物光合测量系统可以测定气体CO2浓度、空气温湿度,叶片温度,光合有效辐射,细胞间CO2浓度,气体流量等要素,并计算出植物的光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间二氧化碳浓度和水分利用率等光合作用指标,也可以单独作为二氧化碳记录仪使用。FT-GH30植物光合测量系统采用windows 操作系统,触摸

叶绿素检测仪数值相关性状分析

叶绿素是植物吸收、传递、转换光能的主要色素,在一定的范围内,叶片的叶绿素含量与光合速率呈正相关关系。叶绿素因结构和光能转换特性不同,分为a和b两种,叶绿素a有利于吸收长波光,叶绿素b有利于吸收短波光。叶绿素a/b比值与叶绿素检测仪对其进行的测定英系那个比较大。 水稻剑叶叶绿素a和b的含量、叶绿素a/

我国学者揭示蓝藻光系统I捕获光能和电子传递结构基础

  2月10日,国际学术期刊《自然-植物》(Nature Plants)在线发表了题为Structural basis for energy and electron transfer of the photosystem I–IsiA–flavodoxin supercomplex 的研究论文,该

简述植物中的基因转换现象

  植物中也发现了基因转换的现象, 但不只集中在r RNA基因上, 它是反转录转座子的序列以及质体中的基因组序列保持高度一致的机制。  黄花烟草 (Nicotiana rustica) 是一种异源四倍体, 是由圆锥烟草和波叶烟草天然杂种的染色体数加倍形成的。研究发现黄花烟草中的r D N A和I G

中国科学家揭示光调控植物发育新机制

  林鸿宣小组的研究成果发表于《自然—细胞生物学》   中科院上海生科院植物生理生态所植物分子遗传国家重点实验室研究员林鸿宣领导的研究组,在水稻重要性状遗传与功能基因研究上又取得重要进展。该研究组通过对水稻耐盐相关基因OsHAL3的功能分析,揭示了光调控植物发育的一个新机制。相关研究论文于6月21