Gloeobacter violaceus PCC 7421是一種特殊的單細胞藍細菌，很早就已經從藍藻的進化中分離，成為人們研究光合作用的模式生物之一。人們可以利用它研究參與光合作用各組分的結構、功能、調控及進化等各方面的內容。近日，德國魯爾大學學者Gábor Bernát等通過研究，發現了這種缺少類囊體膜的遠古藍藻與其他光合藻類相同，都具有兩大基本光合特征，即狀態轉換和非光化學淬滅。文中藍藻的狀態轉換是利用最新的MULTI-COLOR-PAM進行測定。通過實驗發現，無論低溫熒光光譜還是室溫熒光光譜都顯示G. violaceus與其他藍藻一樣能夠進行狀態轉換。在黑暗條件下為狀態2，當對其照射微弱的藍光或遠紅光時，轉變成狀態1。與狀態2相比，在狀態1中的熒光產量明顯增加，接近增加80%，而PSII的吸收截面卻只增加了8%。微弱藍光通過誘導狀態1增加熒光產量，而與之相反的是，強藍光可逆地淬滅了G. violaceus的葉綠素熒光。這一結果表明在這種原始藍藻中，熱耗散的調節是通過類胡蘿卜素蛋白進行的。（Bernát et al., Unique Properties vs. Common Themes: The Atypical Cyanobacterium Gloeobacter violaceus PCC 7421 is Capable of State Transitions and Blue-light Induced Fluorescence Quenching, Plant Cell Physiol., 2012, in press）

圖1 集胞藻（Synechocystis）與G. violaceus的77K低溫熒光曲線，激發波長為440及435nm

圖2 集胞藻（Synechocystis）與G. violaceus的77K低溫熒光曲線，激發波長為580及565nm

圖3 利用強遠紅光將G. violaceus從狀態2轉變為狀態1

 

 

圖4 暗適應（狀態2）及藍光誘導（狀態1）下細胞的快相曲線

圖5 細胞的O-I₁熒光上升曲線

圖6 有藍光誘導的細胞非光化學熒光淬滅

 

表1. 根據圖5曲線擬合出的熒光參數表