光合作用是维持植物和人类生命的关键过程。提高农作物的光合能力是增加其产量的一种有吸引力的方法。虽然光合作用的核心机制在 C3 植物中高度保守,但这些机制非常灵活,允许光合特性存在相当大的多样性。这种多样性之一是在高辐照度下保持较高的光合光能利用效率,正如在少数特殊的 C3 物种中发现的那样。十字花科的一种植物 Hirschfeldia incana 就是这样一种特殊的物种,由于它易于生长,因此是研究这种性状的遗传和生理基础的绝佳模型。在这里,我们展示了 H. incana 的参考基因组,并证实了其较高的光合光能利用效率。尽管 H. incana 是十字花科中迄今为止光合速率最高的,但与其密切相关的 Brassica rapa 和 Brassica nigra 的光饱和同化率也很高。H. incana 基因组已通过大规模染色体重排、物种特异性转座子活性和重复基因的差异保留与 B. rapa 和 B. nigra 基因组广泛分化。H. incana 、B. rapa 和 B. nigra 中参与光合作用和/或光保护的重复基因在拷贝数和基因表达之间表现出正相关,这为这些物种高光合效率的潜在机制提供了线索。我们的研究表明,H. incana 基因组是研究高光合光能利用效率的进化和提高作物物种光合速率的宝贵资源。
降解液中的抗生素四环素 (TC) 及其降解产物 (TDPs) 存在严重的环境问题,例如损害人体健康和降低生态风险,因此需要进一步处理后才能排入水环境,此外,它们对微藻的环境影响尚不清楚。本研究采用水钠锰矿光催化和紫外照射降解 TC,随后利用微藻 Scenedesmus obliquus 进行生物净化。此外,还检测了微藻的光合活性和转录以评估 TC 和 TDPs 的毒性。结果表明,光催化降解 30 min 后效率达到 92.7%,检测到 11 种中间产物。微藻在 8 d 后就达到了较高的 TC 去除率 (99.7%)。降解的TC溶液(D)处理下的S. obliquus生物量显著低于纯TC(T)(p < 0.05),且T处理下的S. obliquus恢复力优于D处理。不同处理的转录组分析显示,差异基因表达主要涉及光合作用、核糖体、翻译和肽代谢过程。光合作用相关基因的上调和叶绿体基因的差异表达可能是S. obliquus在暴露于TC和TDPs时获得高光合效率和生长恢复的重要原因。本研究为采用催化降解和微藻净化相结合的方式去除TC提供了参考,也有助于认识TDPs在自然水环境中的环境风险。
摘要:光氧化还原催化通常依赖于单个发色团的使用,而将两种不同的光吸收剂结合起来的策略很少见。在绿色植物的光系统 I 和 II 中,两个独立的发色团 P 680 和 P 700 都独立地吸收光,然后它们的激发能量以所谓的 Z 方案结合,从而驱动一个热力学上非常苛刻的整体反应。在这里,我们采用这一概念对有机底物进行光氧化还原反应,其中组合能量输入是两个红光子而不是蓝光或紫外光。具体而言,在过量二异丙基乙胺存在下,Cu I 双(α-二亚胺)复合物与原位形成的 9,10-二氰基蒽基自由基阴离子结合可催化约 50 个脱卤和脱甲磺酰反应。这种双光氧化还原方法似乎很有用,因为红光的破坏性较小,而且穿透深度比蓝光或紫外线辐射更大。紫外-可见瞬态吸收光谱表明,溶剂从乙腈到丙酮的细微变化会引起反应机制的转变,涉及占主导地位的光诱导电子转移或占主导地位的三重态-三重态能量转移途径。我们的研究说明了在多光子激发条件下运行的系统的机械复杂性,并提供了有关如何使所需和不需要的反应步骤之间的竞争变得更可控的见解。关键词:光催化、光谱、机械分析、电子转移、能量转移■简介
Xiaolong Chen 1,Joshua M. Lawrence 2,Laura T. Wey 2,Lukas Schertel 1,Qingshen Jing 3,Silvia Vignolini 1,Christopher J. Howe 2,Sohini Kar-Narayan 3,Jenny Z.
在本文中,我们对豌豆植物(Pisum sativum)的光系统 I (PSI) 复杂网络实施并比较了文献中的 10 种节点移除(攻击)策略,代表了其节点/发色团之间的 FRET 能量转移。我们用四个指标来衡量网络稳健性(功能)。节点攻击策略和网络稳健性指标同时考虑了网络的二元拓扑和加权结构。首先,我们发现众所周知的节点中介中心性攻击在 PSI 网络上无效,这种攻击已被证明可有效拆除大多数现实世界网络的拓扑连通性。其次,PSI 较高的网络连接水平导致节点属性的退化,即使根据特定的节点中心性度量移除节点,也会导致类似随机的节点移除。即使受到节点攻击,这种现象也会导致 PSI 网络功能的下降非常小。这种结果表明,基于经典节点属性(例如度或中介中心性)的节点攻击策略在拆除具有非常高连接水平的现实世界网络时可能效率低下。最后,可以通过调整截止距离 (CD) 来构建 PSI 网络,该距离定义节点/发色团之间的可行能量传输,并逐步丢弃远距离节点/发色团之间的较低能量传输链接。这代表了一种“权重阈值”程序,使我们能够在从 PSI 中逐步修剪较低权重的链接时调查节点攻击策略的有效性
摘要:已研究了液相有机化合物碳二硫化物(CS 2)的真空紫外线(VUV)光解析。在每个氮环境和大气空气环境中,在微腔等离子体灯的Si底物上照射了SI底物上的自胸膜灯的172 nm(7.2 eV)VUV光子。在反应期间,在不同气体环境中观察到CS 2在C-C,C-C,C-S或C-O-S基片段中的选择性和快速分离。薄层聚合物微型沉积物。这款来自VUV微质量灯的新型照片过程引入了大面积沉积的低温有机(或合成)转换的另一种途径。可以在光电和纳米技术应用中使用各种有机前体的原位,选择性转换。
为常绿热带雨林,低于 30 gC/m 2 为沙漠(Lieth 和 Whittaker 1975)。随着大气中 CO 2 的增加和全球气候变化,大面积的 NPP 可能会发生变化(Myneni 等人 1997a、VEMAP 1995、Melillo 等人 1993)。了解碳循环过程的区域变化需要对全球陆地表面过程进行更详细的空间分析。从 1999 年夏季开始,NASA 地球观测系统将定期对整个陆地地球表面近每周的光合作用和年度净初级生产进行全球估计,空间分辨率为 1 公里,1.5 亿个单元,每个单元都单独计算 PSN 和 NPP。PSN 和 NPP 产品旨在提供对陆地植被生产活动或生长的精确、定期测量。这些产品将具有理论和实际用途。理论用途主要是为全球碳循环研究定义季节性动态陆地表面 CO 2 平衡,例如回答碳的“缺失汇问题”(Tans 等人,1990 年)。CO 2 通量的空间和季节动态在全球气候建模中也备受关注,因为 CO 2 是一种重要的温室气体(Keeling 等人,1996 年,Hunt 等人,1996 年)。目前,全球碳循环模型正在与气候模型相结合,朝着综合地球系统模型的目标迈进,该模型将代表大气、生物和生物系统之间的动态相互作用