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叶绿素在光合作用的光能捕获和能量传递中发挥重要作用。至今在高等和低等植物中先后发现叶绿素a、b、c、d、f,其中叶绿素d(Chl d)和叶绿素f(Chlf)能够吸收远红光,被称为红移叶绿素。红移叶绿素的发现是对传统光合作用理论的挑战,突破了光合作用发生的物理极限,使可利用光谱范围拓展至700-800 nm的远红光区。目前仅在少数蓝藻中发现了红移叶绿素,但红移叶绿素蓝藻在自然界陆地生态系统中的分布特征尚不清楚,在我国也尚未有红移叶绿素蓝藻的报道。本论文对武汉地区亚热带森林生态系统中红移叶绿素蓝藻的种类和光谱特征进行了研究,主要获得了以下研究结果:1.在武汉市郊区的木兰天池、武汉市内的华中师范大学校园和武汉植物园林下生态系统中,在可见光少而远红光富集的生境(潮湿苔藓、干燥苔藓、溪流、池塘)中广泛采集样品,通过实验室内蓝藻的远红光富集培养及色素分析发现,超过80%的样本能够产生Chld或Chlf。在这些富集的蓝藻培养液中,分离纯化了拟色球藻属(Chroococcidiopsis)、瘦鞘丝藻属(Leptolyngbya)和隐球藻属Aphanocapsa)三个属的8种产生Chlf的蓝藻,其中拟色球藻属不仅与苔藓共生,还在生物被膜和水生环境中被发现,瘦鞘丝藻属和隐球藻属则分离自石生苔藓和水生环境。此外,我们也从栖息于溪流中的水生植物根系中分离纯化到了一株产生Chl d的蓝藻Acaryochloris sp.CCNUM4,其以Chl d作为主要叶绿素,而Chl a的含量较少。这些结果表明红移叶绿素蓝藻在亚热带森林生态中的广泛分布性和种类多样性。2.研究了红移叶绿素蓝藻的光谱性质。比较了纯化的红移叶绿素蓝藻在白光和远红光条件下的细胞吸收光谱、色素吸收光谱和低温荧光发射光谱,发现Chlf蓝藻仅在远红光下诱导产生Chlf,藻胆蛋白含量减少,各种类胡萝卜素含量增加,光系统I的荧光发射峰由～720 nm红移至～740 nm。此外,还比较了白光和远红光下细胞形态、超微结构、色素荧光的差别,发现Chlf蓝藻形态各异,在远红光下细胞内类囊体膜排列更加紧密。进一步分离Leptolyngbyasp.CCNUW1藻胆蛋白,发现其藻胆体的吸收峰在远红光下条件下出现了红移。Acaryochloris sp.CCNUM4在白光和远红光下均以Chld作为主要叶绿素,而且光谱特征和形态结构在这两种条件下未有显著变化。这些结果表明Chlf蓝藻在远红光条件下细胞色素和蛋白等较白光条件均发生显著改变,这对于它在远红光环境下的适应可能具有重要作用。