由于光是光合作用过程中的一个主要因素，植物需要适应光环境来维持外在的形态和生长健康。适应包括改变代谢进程（光捕获和摄取CO2）引起的一系列机制，从光合化学装置到叶片形态适应的改变[31-33]，这些都对光合作用有影响。起初，植物生长季中光合作用的累积速率决定了作物的产量，而这是被植物捕获光能的多少和植物高效利用光能把CO2转换为生物量和可收获产量的能力，这两者共同调控的[34]。现在，大量的植物生物学研究集中在促进性能，包括植物应对生物和非生物胁迫来提高或者维持生物量和产量的能力，来支撑食物和燃料日益增长的需求[35]。

叶绿体既是进行光合作用的主要场所，又是重要器官，由于叶绿体中高度氧化的代谢活动和不断增加的电子流通速率，很容易产生活性氧（ROS），比如单态氧 (1O2)和 氢氧根 (OH•)[36]。活性氧产生中心的存在，比如三联体叶绿素和PSⅠ、PSⅡ中的电子传递链，使得叶绿体是活性氧产生的主要场所[37]。上文中已经讨论过，过氧化物酶体与活性氧的产生与清除是密切相关的，光适应是叶片光合能力增加从而达到平衡的结果，光合氧化损害是有风险的，植物能否驱散剩余能量机制的研究还是不充分的[38]。因此，研究植物体内的过氧化物酶体对光环境的响应有着重要意义。有许多实验已经探究了真实的动态光环境对植物生长和表型的影响，但是，用单一变量控制的环境来研究光的直接影响还是比较少的[39]，比如，Yamori揭示了环境生长条件的不可预测的变化导致光合作用减少，因为植物无法适应高度变化的光环境，然而，在Yamori的实验中，植物是生长在许多环境因子波动的自然条件下，因此，只有光因子的适应响应无法被确定[40]。本实验中，我们采用单一变量控制，探究拟南芥对高光以及变光环境的响应模式。

植物是我们主要的食物和饲养来源，是未来生物经济时代下许多原材料的基础。探究变光下确保高光合效率合产量的调控机制有利于在气候变化和持续的人口增长下的农业可持续发展[41-42]。尽管目前已经有了一些报道，揭示了过氧化物酶体中一些还原酶的缺失会导致过氧化物含量的改变，进而影响植物在不良环境条件下的生存能力，但是仍然还有许多知识盲区，关于过氧化物酶体在胁迫应答中的角色。国内外目前对这方面的研究及其有限，ROS是否会对光系统造成破坏以及过氧化物酶体与光环境内部的联系仍然是处于未知状态，通过拟南芥这种理想的模式植物材料，利用其基因组小、生长周期短、易于养护管理等优点，也为揭示其他植物的机理提供借鉴。

1  材料与方法 

1．1  植物材料与生长条件

拟南芥columbia生态型（WT，2n=10），简称col-0，作为实验的对照。T-DNA插入突变体序列(SALK_143584, locus At1g68010）从Tair网站（https://www.arabidopsis.org/）获得，通过聚合酶链式反应（PCR）确定。种子用含糖量为1% 的1/2 MS培养基萌发，在4℃冰箱中低温诱导春化两天，然后在温度（22℃）、光照（16h光照70μmol photons m-2s-1 、8h黑暗）等条件恒定的温室培养一周，待长出两片完整的子叶后，分别挪至皿里、土里，继续在温室培养至长出两到三对完整的子叶后，进行高光、变光处理。

1．2  实验方法

1.2.1  拟南芥的生长及植物材料准备

1.2.1.2  种子的消毒处理

（1）试剂准备：75%乙醇，50%次氯酸钠，纯水。

（2）取适量的拟南芥野生型和突变体种子分别置于1.5ml EP管中，然后再分别加入1ml 75%乙醇，不断摇晃清洗10分钟，离心，倒掉上清；再分别加1ml 50%次氯酸钠，不断摇晃清洗10分钟，离心。在超净台中开盖，倒掉上清，用纯水冲洗5次左右直至次氯酸钠被洗干净，然后用枪吸打单颗种子，点在1/2 MS培养皿上，置于4℃条件下培养48小时，取出后移至22℃、正常光照的拟南芥温室进行培养。 拟南芥hpr突变体鉴定及其对光环境的响应(3):http://www.chuibin.com/shengwu/lunwen_206220.html