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植物作为一种不能移动的生物，经历长时间进化过程，已经具备高度发达和灵活的生理生化反应体系，用来应对周围复杂环境中的各种生物或非生物刺激。高光胁迫作为一种非生物刺激，能显著影响植物生长发育的各个阶段，也会导致农作物减产。因此，揭示植物抵抗高光胁迫的分子机制，有助于农业生产中对高光危害的有效预防或增强植物在高光胁迫环境下的生存能力。 借助生物光子学技术，利用生理学和分子细胞生物学的方法研究了植物增强对高光胁迫适应性的分子调控机制。主要结论是:实验结果表明CYP38蛋白在增强植物高光抗性过程中发挥着积极的作用，这个过程包括对CYP38转录水平的上调以及对PsbO2活性水平的抑制。本文揭示了植物应对高光胁迫的分子调控机制，该结论有以下研究结果支持:(1)把拟南芥植株置于高光环境条件下，我们会发现CYP38基因缺失体植株会很快萎蔫并最终死亡。用DAB染色实验证实，高光下CYP38缺失体植株死亡过程中，伴随了大量ROS的生成。以上结果表明CYP38蛋白的缺失引起了植株的生长迟缓同时有很强的高光敏感性。(2)在高光照射30分钟之后，源于野生型植株的原生质体有ROS生成，在处理60分钟时，ROS含量明显升高。与之对比的是，源于CYP38缺失体植株的原生质体，在高光照射30分钟时已经有大量ROS爆发，且成像结果显示，ROS大多与叶绿体共定位。(3)野生型植株和CYP38缺失体植株来源的类囊体膜样品，在高光处理60分钟时，D1蛋白的保有量分别下降至原有水平的72％ and21％。基于D1蛋白保有量的检测实验结果，我们分析认为，CYP38缺失可能是导致叶绿体氧化还原状态失衡的诱因。(4)在高光条件下检测PsbO的活性变化，分析该活性变化的主要贡献源于哪种亚型蛋白，我们使用了两种T-DNA插入突变体植株psbo1和psbo2。在CYPs抑制剂CsA处理下，我们发现高光处理6小时psbo1植株的PsbO活性明显高于野生型植株和psbo2植株。在CYP38缺失体植株中，我们发现PsbO活性有明显升高，而将CYP38基因恢复，活性上升则受到抑制。(5)在高光照射条件下，无论是清除胞质钙离子，还是清除细胞ROS都会很明显的抑制CYP38的表达水平。甚至我们发现CaM3的缺失，会明显降低CYP38基因表达效率。相反的，快速释放胞质钙离子则可以提升CYP38的表达量。这些结果表明，CYP38的表达是与细胞氧化还原状态以及钙离子信号相关的。