稀土元素促进光合作用的若干机制-东篱科研大数据发现系统（DRDS）

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稀土元素促进光合作用的若干机制

项目名称：稀土元素促进光合作用的若干机制
项目类别：青年科学基金项目
批准号：30800068
申请代码：C020401
项目来源：国家自然科学基金
研究期限：2009-01-01-2011-12-31

项目负责人：刘超
负责人职称：讲师
依托单位：苏州大学
批准年度：2008

中文摘要：

我国40年前就开始大规模推广稀土微肥农用且效果明显。但是对稀土元素理化特性如何促进光合作用知之甚少。鉴于此，课题组选取镧、铈、钕三种稀土微肥中的主要组成元素，系统研究稀土元素提高光合作用效应的机制。这不但为研究光合作用提供了新思路，且可为高效稀土农用寻求理论根据。研究发现稀土元素可促进叶绿素合成过程中关键酶的表达，提高叶绿素含量，促进光能吸收。稀土元素同时促进两个光系统特别是光系统Ⅱ的光化学活性与电子传递效率，促进激发能向PSⅡ大量分配，使光能有效分配。稀土处理可使LHCⅡ去磷酸化，使光合机构向状态Ⅰ转换，从而相对增加PSⅡ的光吸收截面及光吸收，提高PSⅡ放氧活性。其中具有1个4f层电子和变价特征（+3/+4）铈处理效果最为明显，其次为不具变价特征，但有3个4f层电子的钕，既不具有4f层电子结构又不具有变价特征的镧处理增加幅度最小，提示稀土提高光合作用与其4f层电子结构和变价特征有密切关系。同时铈作为"超级钙"，可部分取代钙的功能，恢复缺钙菠菜的光合作用，诱导Rubisco活化酶大量表达并可直接与Rubisco直接结合，稳定Rubisco-Rubisco超复合体，提高碳同化能力。

中文主题词：稀土元素；光合作用；4f层电子和变价特征；钙替代效应

结论摘要：

英文主题词Rare Earth Elements;Photosynthesis;4f electron characteristic and alternation valence;Calcium substitution

成果综合统计