植物也需要“防晒”

植物也需要“防晒”

时间：2017年09月25日          来源：蝌蚪五线谱

防晒方面，人类有防晒霜，但是植物如何“防晒”？

　　科学家们在实验室内、光照条件可控的情况下，对它们光合作用有了逐渐深入的了解。但是，当植物经历快速、极端的光照变化时，人们却又对此知之甚少；而这种变化可能会使光合作用的产率大打折扣。

　　来自密歇根州立大学的教授Rob Last、以及博士后研究员刘军正从事于此机制的相关研究。他们的研究结果已发表在本月的《美国国家科学院院刊》上。

　　研究人员发现Mph2至关重要——它是存在于叶绿体的类囊体膜上的一种蛋白，当植物遭受过剩光能时，它能起修复PSII(非环式光合磷酸化)作用。他们还发现，在光照极端变化的情况下，倘若植物缺少Mph2，自我修复能力也会大大减弱。

　　光合作用有平衡作用，太阳光照的能量是将二氧化碳和水转化为生物质和化学能源的必要条件。能量太多就会破坏PSII的功能，而这些损失必须得以修复，植物才能继续进行光合作用。”Last说。他是自然科学学院的教授，并对植物生物学、生物化学与分子生物学都有所研究。

　　他们还发现，在这种动态变化的光照条件下，这种蛋白质的突变体——以及许多其他上述的PSII修复突变体——都会受到损害。

　　他说：“与有缺陷的突变体相比，它们在动态光照条件下似乎不受损害。这种修复和保护机制之间的差异，对于设计有“弹性”的作物至关重要——即那些在动态变化的情况下仍能高产的植物。”

　　刘说，阳光照射在植物上的总时间量波动很大。从几秒钟到几季的情况都存在。

　　他还说：“这种机制能让进行光合作用的生物茁壮成长，对此我觉得十分奇妙。这些发现甚至有助于我们深入了解光合作用的演变过程。”

     最后他补充到：“一旦了解了Mph2和PSII修复蛋白的作用，我们就能利用基因工程培育出能遭受极端气候变化的作物；在这个人口激增的时代，我们甚至还能持续、稳定地提高作物产量以满足人类对食物、燃料、纤维等物质的需要。”