光合作用是植物生理最基本的代谢过程之一，它为地球上的生命提供能量和氧气。光合作用的光反应特别容易受到强光(HL)一类环境胁迫的影响。根据环境和代谢条件，维持二氧化碳固定和最佳代谢速率需要替代的电子传递途径，这些途径将电子从线性电子传递(LET)路径转移到分子氧(O2)或质体醌库和细胞色素b6f(Cytb6f)，而不是到达NADP+。此外，在光系统I(PSI)复合体内部，存在两条独立的内部电子传递路线，分别称为A支路和B支路，它们具有不同的叶绿醌(PhQ)氧化还原电位。据假设，A支路提供了一条光保护的逆反应路径，但触发这种保护的条件和机制仍然不清楚。有时，LET超出了PSI受体处理传入电子的能力，增加了电子转移到O2的概率。这导致在PSI受体侧生成超氧阴离子(O2·−)和过氧化氢(H2O2)，激活叶绿体抗氧化机制以对抗氧化损伤，并允许O2通过Mehler反应作为安全的电子汇。尽管众所周知的水-水循环在含氧光合生物(特别是在开花植物中)是普遍存在的，但其利用多余电子的能力可能会有所不同。实际上，从PSI中的初级电荷分离(P700的光氧化)到O2的电子流的特性和调控在PSI光保护方面仍然研究甚少。PSI到分子氧的电子转移，而不产生活性氧种(ROS)，是由类黄酮二铁蛋白有效介导的，但这些蛋白在开花植物的进化过程中已经消失。相比之下，围绕PSI的循环电子传递被认为是维持光合作用最佳能量预算和维持氧化还原平衡以防止PSI光抑制的关键。
2024年9与13日，Nature Plants(IF=15.8)在线发表了芬兰图尔库大学Eva-Mari Aro团队题为Differential FeS cluster photodamage plays a critical role in regulating excess electron flow through photosystem I的研究论文。在本研究中，Arjun Tiwari等人分别评估了生长光(GL)暴露和适度HL处理的野生型(WT)和拟南芥pgr5突变体(以下简称拟南芥)中P700氧化能力(Pm的降低)的丧失以及FeSX和FeSA/B簇的损伤。相关结果显示，PSI FeSA/B簇的光损伤，在WT中随着HL的持续时间增加(在120分钟内高达43%)，但对P700光氧化能力(Pm)或FeSX簇的功能没有明显影响。pgr5突变体在GL中和HL暴露期间与WT有所不同。在GL中，pgr5表现出比WT显著更低的P700光氧化能力和FeSA/B还原能力，而在HL处理期间，P700光氧化和FeSA/B以及FeSX簇还原能力都遭受了严重损伤，最终导致大部分铁氧还蛋白(Fd)从类囊体膜上释放。已经证明，在HL下PSI的氧化还原辅因子的顺序损伤会影响电子从PSI传递到不同途径。
适应GL的WT和pgr5突变体的PSI和PSII参数。
GL生长的WT和pgr5植物，经30、60和120分钟HL处理后的PSI和PSII 参数。
在暗光(2 µmol photons m−2 s−1)下24小时，PSI和PSII从30、60和120分钟HL诱导的光抑制中的恢复情况。
在有MV和没有MV的情况下，从GL和HL处理的叶片中测得的P700光氧化值以及WT和pgr5在HL光照期间PsaB、FNR和Fd丰度的变化。
GL和HL处理过的叶片的离体类囊体中产生的超氧化物以及叶圆片的稳态气体通量测量。
1，曲线主体展示的是P700的氧化还原动力学变化，但是结合其他数据的呈现，小编猜测可能是荧光Fluo+P700同步测量或顺序测量完成的。因此Measure Mode 应该选双通道Fluo+P700。
2，曲线进程中使用到单周转饱和脉冲ST和多周转饱和脉冲MT，以及最后的Pm测量均可明确指向Analysis Mode应该选SP Analysis。
3，曲线全流程为180s，因此Slow Kin.的设置里Acquisition的时间要至少180s。
4，时间节点：Slow Kinetics开始后，20s施加一个饱和脉冲；30s打开远红光；60s施加单周转饱和脉冲ST；80s施加多周转饱和脉冲；120s，关闭远红光；150s，点击Pm；180s，结束Slow Kinetics。
5，非标准的流程可以通过定制Trigger文件或脚本(Script)来实现，但是两者有明显的区别：Trigger的方式更侧重于执行操作，操作节点可以精确到毫秒(ms)，而测量过程中更改设置的功能非常有限。脚本(Script)几乎可以执行软件的所有功能，但是操作节点只能精确到秒(s)。根据小编读曲线的审查，猜测本研究中是用Trigger来完成的。
6，更多操作细节，P700测量前需要Balance，使样品的初始信号接近于0或为最小的正值；纵坐标为P700 ΔI/I(×10−3)，因此需要点击Calib.校正信号，将纵坐标的信号从V转换为ΔI/I(×10−3)；测Pm需要设置远红光强度，远红光强度需要氧化80-90%的P700或者设置为20；点击Pm测量P700最大氧化时远红光会自动打开。
白露秋分夜，一夜凉一夜。
