科研人员研讨进步植物光合功率 应对全球变暖下粮食安全应战

科研人员研讨进步植物光合功率 应对全球变暖下粮食安全应战
添加细胞核源D1组成途径明显增强植物的高温抗性,光合作用功率,生物量和产值。中国科学院分子植物科学杰出立异中心 供图中新网上海4月21日电 (申海)国际植物生物学闻名期刊Nature Plants 21日在线宣布了中国科学院分子植物科学杰出立异中心,植物分子遗传国家重点实验室郭房庆研讨组的最新研讨成果。该研讨经过遗传工程手法在拟南芥、烟草和水稻中创立了一条全新的,且由高温呼应启动子驱动的细胞核交融基因表达的D1蛋白组成途径,建立了植物细胞D1蛋白组成的“双途径”机制(天然的叶绿体途径和创立的核途径)。据介绍,添加细胞核源D1组成途径明显增强植物的高温抗性,光合作用功率,二氧化碳同化速率,生物量和产值;从为植物细胞添加一条全新的D1组成途径并明显进步光能使用功率视点而言,这一原始立异性的发现具有重要的理论含义和使用价值。温度是影响植物成长周期和地理分布的首要因素之一。跟着温室效应的加重,全球气候变暖形成的高温钳制日益成为现代农业出产系统所面对的严峻应战,一起也对国际粮食安全形成严峻威胁。植物细胞中的叶绿体是进行光合作用的首要场所,阳光充足(高光强)或高温钳制一般会引起叶绿体中活性氧累积,按捺光合作用进程,其首要原因是形成“休息”在叶绿体类囊体膜上光合复合体PSII要害蛋白D1的敏捷降解,叶片光合机能下降,从而导致作物严峻减产。怎么进步强光条件下或高温钳制下PSII的修正功率,从而增强植物的光合功率,生物量和产值是长时间困扰这一范畴科学家的根底性科学问题和应战性难题。郭房庆组科研团队,以为D1可能是PSII这个“木桶”中最短的“板”,弥补D1很可能是进步植物光合功率的要害点。该团队的研讨发展证明了植物在正常成长和高温钳制下关于D1的需求是高水平的,天然的叶绿体D1组成途径满意不了植物快速成长和反抗高温钳制关于新组成D1蛋白的需求。该发现突破了这个范畴科学家关于D1蛋白在光合作用中约束性功能的认知,为进步植物光能使用功率方面的一个重要突破性发展,有助应对温室效应导致全球气候变暖条件下的粮食安全出产应战。该作业得到了中国科学院先导项目(B类)、科技部国家重点研制方案和国家自然科学基金委员会等项目的赞助。(完)

Add a Comment

电子邮件地址不会被公开。 必填项已用*标注