蓝藻：由光系统I和II驱动的光合电子传递为固碳提供化学能。除线性电子传递链外，还存在其他替代电子传递路径（循环电子传递链），该路线仅涉及光系统I。线性和循环电子传递链的确切作用仍是一个有争议的问题。在2020年12月8日发表在BBA Bioenergetics杂志上的"In-vivo quantification ofelectron flow through photosystem I–Cyclicelectron transport makes up about 35% in a cyanobacterium"文章中，德国基尔大学的Jens Appel等人描述了一种新的改进方法，该方法首次允许通过光系统I以绝对值对电子流进行量化。借助Dual-KLAS-NIR近红外光谱仪，使用特定的体内实验方案可以识别蓝藻(Syechocystcystis sp. PCC 6803)中质体蓝素(PC)，P700以及PSI受体侧铁硫蛋白(FeS簇(包括铁氧还蛋白))的氧化还原状态。用Dual-KLAS- NIR测定的P700吸光度变化与使用EPR直接测定PSI浓度线性相关。暗恢复弛豫动力学测量（DIRKPSI）用于确定通过PSI的电子流量。平行于DIRKPSI测量，从氢氧化物作为电子供体到光系统I的电子计数，证实了该方法的有效性。与DIRKPSI相比，通过传统的的PSI产率测量得到的电子流在低光强度下会被高估，并且饱和的时间被提前。与PSII相比，将DIRKPSI与氧释放量测量结果相结合可得出通过PSI的剩余电子比例为35％。我们将这些电子归因于循环电子传输，这是植物中假设值的两倍。对流经光系统的电子进行计数可以确定光合作用所需的量子数，以产生的每分子氧气来换算，所需要的量子数为11个，这与之前文献中公布的值是接近的。
P700、FeS和质体蓝素的差示模型曲线(模型光谱)的记录和推导
Theune, M. L., et al. (2020). In-vivo quantification of electron flow through photosystem I - cyclic electron transport makes up about 35 % in a cyanobacterium. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Bioenergetics: 148353.
水稻：水稻叶片暴露于环境条件胁迫后，光系统I(PSI)中的主要电子供体P700被氧化，该过程可以抑制活性氧的产生，从而降低了活性氧氧化P700使PSI的功能失活的风险。在2020年12月12日发表在开源杂志Plants上的文章"Intrinsic Fluctuations in T ranspiration Induce Photorespirationto Oxidize P700 in Photosystem I"中，日本神户大学的Chikahiro Miyake等人发现用光化光照射稻叶会引起气孔打开和关闭的内在波动，从而导致净CO2同化率发生波动。他们研究了这些固有波动对光合电子传递的影响，研究发现，在大气O2条件(21 kPa)下，光系统II(PSII)的有效量子产率(Y(II))保持相对较高，而净CO2吸收速率却发生了波动，这表明了替代电子传递途径在发挥作用。相反，在低O2条件下(2 kPa)，Y(II)则表现出波动。以上结果表明光呼吸主要驱动替代电子传递链，在整个二氧化碳净吸收速率的波动过程中，光呼吸维持了铁氧还蛋白(Fd)的氧化水平。此外，在21 kPa O2条件下，光呼吸的相对活性与P700的氧化水平和类囊体膜上质子梯度的大小相关。当气孔关闭抑制CO2同化时，光呼吸通过刺激质子梯度形成而氧化P700。
氧分压对水稻叶片CO2净同化速率和PSII光量子产量的影响
氧分压对水稻叶片CO2净同化速率及PC、P700、Fd和质体醌氧化还原状态的影响Furutani,R., et al. (2020). Intrinsic Fluctuations in Transpiration Induce Photorespiration to Oxidize P700 in Photosystem I. Plants, 9(12): 1761.
译者注：PSI或围绕PSI的循环电子传递已然成为现在光合作用的研究热点。PSI供体侧(质蓝素PC)和受体测(铁氧还蛋白Fd)的研究越来越受关注。Dual-KLAS-NIR是德国WALZ产品序列的新成员，它可以同步测量叶绿素荧光，PC,P700,Fd氧化还原。全球范围内有超过十家用户正在使用它进行藻类，作物光合作用研究。截止目前，发表文章约30篇。署名单位有德国的乌兹堡大学、基尔大学，芬兰的图尔库大学，日本的神户大学、筑波大学，法国萨克雷大学，英国玛丽女王大学、谢菲尔德大学。国内山东农大、武汉大学已经配置了该设备。相信在不久的将来也会有成果发表。
Dual-KLAS-NIR应用的部分代表文献（2020年）•Shimakawa, G., et al. (2020). "Near-infrared in vivo measurements of photosystem I and its lumenal electron donors with a recently developed spectrophotometer." Photosynthesis Research 144(1): 63-72.•Flannery, S. E., et al. (2020). "Developmental acclimation of the thylakoid proteome to light intensity in Arabidopsis." Plant Journal n/a(n/a).•Furutani, R., et al. (2020). "Intrinsic Fluctuations in Transpiration Induce Photorespiration to Oxidize P700 in Photosystem I." Plants 9(12): 1761.•Kato, H., et al. (2020). "Characterization of a giant photosystem I supercomplex in the symbiotic dinoflagellate Symbiodiniaceae." Plant Physiology: pp.00726.02020.•Nikkanen, L., et al. (2020). "Functional redundancy between flavodiiron proteins and NDH-1 in Synechocystis sp. PCC 6803." The Plant Journal n/a(n/a).•Sétif, P., et al. (2020). "Identification of the electron donor to flavodiiron proteins in Synechocystis sp. PCC 6803 by in vivo spectroscopy." Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Bioenergetics 1861(10): 148256.•Theune, M. L., et al. (2020). "In-vivo quantification of electron flow through photosystem I – cyclic electron transport makes up about 35 % in a cyanobacterium." Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Bioenergetics: 148353.
