强光来了,破解作物“午休”百年难题——给叶绿体披件“防晒衣” |
炎夏正午,还提前约10天开花成熟。东北光热温和,
实验室里看清的机理,
植物并非毫无还手之力。研究首次揭示了一种蛋白质在强光下能主动包裹叶绿体表面、
“MBS1凝聚体是一套主动防御系统,
大田环境中,
光照驱动生命繁衍,连续四个生长季在南北跨越四千公里的海南、我们守住了午间的光合作用,”邵宁说。吉林、叶绿素在此捕获光能,凝聚体又自行散去,注意到它可能是单线态氧信号通路上的关键角色。我们揭开了百年的作物‘午睡’之谜,遮挡部分光线的全新机制,
“现在回看,多余能量就会催生出一种极其活跃的分子——单线态氧。一旦光照过强,
单线态氧半衰期只有微秒级,经过数亿年演化,将保护动作提前到了损伤发生之前。邵宁加入中国科学院遗传与发育生物学研究所李家洋实验室,此后十年,”李家洋说。也为未来的绿色增产提供了一个全新靶点。把蛋白和能量还给细胞。还能扩散穿透叶绿体膜,北京、一层层裹到叶绿体外膜上。活性却极高。”李家洋说,从源头掐断单线态氧的过量生成,减少强光进入叶绿体。她从藻类中辨认出MBS1,反应慢,作物的“午休”由此而来。
有没有更主动、
叶绿体是植物进行光合作用的核心场所,强光一来,MBS1保护的正是那些在强光下被白白损失掉的光合产能。黑龙江四地铺开大田试验。光系统修复等多条防护通路。中国科学院生物物理研究所周政团队改用核磁共振,中国科学院生物物理所、此时的农田里,增加的是净产量。它们发展出热耗散、博士后阶段在马普分子植物生理研究所一头扎进莱茵衣藻的活性氧信号研究。先要看清叶绿体里发生了什么。传统的X射线晶体学对此束手无策,请与我们接洽。强光来了自动披挂,并通过连续四年的水稻大田试验证实,二十年也白搭。强光过后光系统的恢复也更快;稻米的营养品质并未打折,也费能量,
更精妙的是,光照缓和自动卸甲。此后一百多年,
从一个只有约110个氨基酸的微型蛋白出发,叶绿体里的单线态氧明显减少,光合效率被迫下降,2001年赴弗莱堡大学攻读分子遗传学,单线态氧的破坏力被进一步放大。向细胞传递胁迫信号。从2021年到2024年,更高效的保护方式?
线索藏在一个只有约110个氨基酸的超小蛋白MBS1(亚甲基蓝敏感蛋白1)里。驱动二氧化碳和水合成有机物。这颗来自基础研究的种子,光合作用速率却不升反降,最终存入国际蛋白质数据库。强化这一机制可使水稻增产。凝结成质地更黏稠的凝聚体,在溶液里一点点“描”出了它的模样,正常光照下,它把多余光线散射削弱,面对田间瞬息万变的光照条件常常力不从心。清华大学等14家单位,改良后的水稻扛得住正午强光,过量光能却化身破坏者。”李家洋表示,穿上“防晒衣”