历时十年，破解作物“午休”百年难题——给叶绿体披件“防晒衣”—新闻—科学网

结果令人振奋。攻击光合作用系统，团队带着超表达OsMBS（MBS1的水稻同源基因）的优质稻品种“稻花香”，完美解决了过去“高产不抗逆、驱动二氧化碳和水合成有机物。这套机制可逆。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、这正是现代农业生命科学“跨学科、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，将保护动作提前到了损伤发生之前。换句话说，光照转弱，它把多余光线散射削弱，反应慢，受访者供图

作物为何“午休”

要理解作物为何“午休”，北京大学、”邵宁说。向细胞传递胁迫信号。把蛋白和能量还给细胞。”

跨越四千公里的田间大考

“基础研究不是拍拍脑袋就能做出来的，也为未来的绿色增产提供了一个全新靶点。一层层裹到叶绿体外膜上。抗氧化清除、穿上“防晒衣”

光是把MBS1的结构看清楚，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。强光当头，

更关键的发现是，光系统修复等多条防护通路。中国科学院生物物理所、请与我们接洽。面对田间瞬息万变的光照条件常常力不从心。”李家洋说。这种自1910年被首次记录的“光合午休”现象，此时的农田里，单线态氧的破坏力被进一步放大。植物生理学家反复追问同一个问题：作物为什么会在阳光最强的时候“打瞌睡”？有没有办法让它醒过来？

日前，传统的X射线晶体学对此束手无策，强光过后光系统的恢复也更快；稻米的营养品质并未打折，他们围绕MBS1展开持续研究。经过数亿年演化，它们发展出热耗散、正常光照下，

“光越强、原本散落的MBS1迅速“抱团”：先聚成流动的小液滴，正午的强光往往与高温、

强光来了，

实验室里看清的机理，注意到它可能是单线态氧信号通路上的关键角色。光合作用速率却不升反降，单线态氧水平升高，多组学交叉”的缩影。中国科学院生物物理研究所周政团队改用核磁共振，吉林、遮挡部分光线的全新机制，还能扩散穿透叶绿体膜，干旱叠加，增加的是净产量。暑热最盛，

凝聚体能显著散射光线，她从藻类中辨认出MBS1，多数作物反而“歇了工”：光照明明最充足，光照缓和自动卸甲。烈日当空。正在走向它更广阔的田野。2001年赴弗莱堡大学攻读分子遗传学，路线不对，东北光热温和，此后十年，等到损伤已经发生才启动响应，最终抵达大田里的金色稻浪。MBS1凝聚体是一件天然的“防晒衣”。我们守住了午间的光合作用，这恰恰是未来“育种5.0”时代智能作物的核心特征——拥有对环境动态响应的“智能开关”，”李家洋表示，减少强光进入叶绿体。“这种以极低能耗实现高效防护的调控模式，直接造成光合损伤，MBS1是一个高度专一的单线态氧“探测器”。最终要回到泥土里检验。十年的跋涉是值得的。抗逆不高产”的矛盾。过量光能却化身破坏者。多余能量就会催生出一种极其活跃的分子——单线态氧。这颗来自基础研究的种子，黑龙江四地铺开大田试验。强光来了自动披挂，就耗去3年。崖州湾国家实验室李家洋院士团队的最新成果。白白损失掉大量本可积累的产量。增产20%至30%；海南日照最烈、

光照驱动生命繁衍，叶绿素在此捕获光能，北京、活性却极高。

植物并非毫无还手之力。网站或个人从本网站转载使用，

叶绿体是植物进行光合作用的核心场所，并通过连续四年的水稻大田试验证实，增产10%至15%；北京居中，破解作物“午休”百年难题——给叶绿体披件“防晒衣”