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作为重要的光保护机制,非光化学淬灭（non-photochemical quenching,NPQ）将植物吸收过剩光能以热能形式耗散,以避免发生光损伤。本文选取了同为阴生植物且具有相似光环境的陆地被子植物-常春藤和海洋被子植物-大叶藻为研究对象,比较了两者的非光化学淬灭特性,以期认识海洋植物光保护的特异性。通过叶绿素荧光技术,考察了非光化学淬灭诱导动力学、组分、光保护效率及跨膜质子梯度（proton gradient,ΔpH）的构建,分析了二者非光化学淬灭的特性,并采用生物信息学方法分析了大叶藻NPQ主效蛋白-PsbS蛋白进化特点。主要研究结果如下:1.常春藤非光化学淬灭的特性采用便携式电子脉冲调制荧光仪（MINI-PAM）研究了常春藤NPQ特性,分析了NPQ动力学及光保护效率。结果表明,随光强增强,三种叶龄NPQ最大值(maximum NPQ,NPQmax)、PSII调节性能量耗散的量子产量（Y（NPQ））及与PSII非调节性能量耗散量子产量的比值（Y（NPQ）/Y（NO））呈增加趋势,并且NPQ光保护组分增幅大于光抑制组分。成熟叶（Mature Leaf,ML）NPQmax、光保护组分的量子产量、Y（NPQ）、Y（NPQ）/Y（NO）显著高于老叶（Old Leaf,OL）和幼叶（Young Leaf,YL）。相对于成熟叶,幼叶和老叶光抑制发生早,光保护效率低。进一步,双通道调制荧光仪（DUAL-PAM-100）P515/535模块测量的跨膜质子梯度表明,高光下三种叶龄构建的ΔpH均高于低光,且成熟叶ΔpH构建能力显著高于其它两种叶龄。上述结果表明,常春藤NPQ效率随光强增强而增加,成熟叶光保护效率最高。此外,常春藤NPQmax及保护NPQ（protective NPQ,pNPQ）均低于阳生植物,且光抑制发生早,意味着常春藤光保护效率低于阳生植物。2.大叶藻非光化学淬灭的特性通过MINI-PAM分析NPQ诱导和驰豫动力学、光保护效率及跨膜质子梯度构建,以明确大叶藻NPQ特性。结果表明,光系统II（photosystem II,PSII）最大光化学量子产量（Fv/Fm）下降的波幅低于其他高等植物,且恢复缓慢,意味着大叶藻PSII活性具有限的回弹力。较低NPQmax、较长诱导时间及高光胁迫下无法维持稳定NPQmax及诱导曲线符合单指数函数,表明大叶藻NPQ诱导能力弱。大叶藻PSII非调节性能量耗散的量子产量（Y（NO））高于常春藤,而前者的Y（NPQ）及Y（NPQ）/Y（NO）高于后者。另外,相对于常春藤,大叶藻光抑制发生早且pNPQ小,这暗示了大叶藻NPQ光保护效率低。进一步,DUAL-PAM-100 P515/535模块分析发现ΔpH始终处于较低水平,并且达到最大值的耗时较长意味着大叶藻构建能力不足。总之,大叶藻NPQ表现出低效性。3.大叶藻PsbS蛋白进化和序列特点分析采用生物信息学方法分析了大叶藻NPQ主效蛋白-PsbS基因结构、氨基酸序列和系统进化,并预测了蛋白理化性质、二级和三级结构。结果表明,总长度为1490 bp大叶藻psbS基因由1个5’-UTR、4个外显子、3个内含子和1个3’-UTR组成,编码的蛋白含有271个氨基酸,预测蛋白相对分子质量和pI值分别为28.85kDa和9.16。大叶藻PsbS蛋白具有Lhc蛋白超家族的叶绿素a/b（Chlorophyll a/b,Chl a/b）蛋白结合结构域,与多种高等植物PsbS蛋白序列相似度为64%～86%。大叶藻PsbS蛋白二级结构主要组成部分与其他高等植物相一致,均为α-螺旋和无规卷曲。大叶藻与玉米、菠菜及小立碗藓蛋白三维结构相似,而与莱茵衣藻具有显著差异。基于系统发生分析,大叶藻聚集于单子叶植物分支中,与大浮萍的亲缘关系最近。实时定量荧光PCR（quantitative real-time PCR,qRT-PCR）测定结果表明,大叶藻psbS基因表达量随光照时间延长而逐渐增加,这与毛竹基因表达模式相似。由此,可初步判断大叶藻PsbS蛋白的功能和其他高等植物具有相似性,PsbS蛋白并不是导致大叶藻NPQ低效性的原因。