2019年10月16日，Plant and CellPhysiology雜志在線發表日本東京大學理學院生物科學系Masaru Kono的最新研究成果文章：遠紅光在波動光的弱光階段加速光合作用(Far-Red Light Accelerates Photosynthesis in the Low-LightPhases of Fluctuating Light)。

之前大量研究表明，遠紅光（FR；>700 nm）可以驅動光系統I（PSI）光化學反應，但是關于遠紅光對光合作用性能的影響卻很少關注。在上述研究中，研究人員向擬南芥葉片照射的波動紅光（FL）中添加遠紅光FR，研究擬南芥葉片在上述光質組合下的光合作用。具體操作為，在適當強度的遠紅光存在的背景下，用800/30μmolm-2s-1高光/低光（HL / LL）的波動光FL交替照射光活化的擬南芥葉片10-15分鐘。從高光向低光過度時，有遠紅光作為背景的擬南芥葉片CO2同化速率明顯高于沒有遠紅光的。在穩態條件下和波動光的高光期，FR對光合作用的促進作用很小。從電致變色（ECS）吸收位移的暗弛豫動力學（DIRK）估計，在波動光的低光期中穿過類囊體膜的質子導度（gH+）比無FR大。在遠紅光存在的情況下，PSII天線系統中非光化學猝滅（NPQ）的弛豫和波動光低光期PSII光化學產率的上升加快。在典型的陽生和陰生植物中也證實了其中存在類似的FR效應。根據以上結果，科研人員得出結論，FR通過激發PSI并加速NPQ弛豫和PSII產量增加，對波動光下的光合作用產生了有益的影響。這可能是由于增加了質子導度gH+，這也可以反映出波動光下遠紅光的存在使得擬南芥葉片具有更快的ΔpH耗散和ATP合成。

暗處理和預照光的擬南芥葉片在遠紅光，遠紅光光+低光，低光下測量的熒光（橘黃色）和P700（黑色）變化

擬南芥葉片在有無遠紅光背景的波動光下CO2同化速率，PSII參數，PSI參數的變化

遠紅光對波動光的低光期NPQ快速和緩慢弛豫和Y（II）的增加的影響。

擬南芥葉片電致變色（ECS）吸收位移的暗弛豫動力學（DIRK）結果

本研究的實驗材料主要為擬南芥，培養溫度23℃，相對濕度60%，8小時光周期，光強135μmolm-2s-1，選擇7-10周齡植株的成熟蓮座葉用于光合作用測量。本研究采用的光合測量設備為德國WALZ的便攜式光合熒光測量系統GFS-3000，聯用葉室3010-Dual以及雙通道葉綠素熒光儀DUAL-PAM-100標準模塊和P515/535模塊。

便攜式光合熒光測量系統GFS-3000

雙通道葉綠素熒光儀DUAL-PAM-100

GFS-3000與DUAL-PAM-100聯用
 

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Kono M, Kawaguchi H, Mizusawa N, et al. Far-Red Light Accelerates Photosynthesis in the Low-Light Phases of Fluctuating Light. Plant and Cell Physiology, 2019.