植物也需要防晒

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防晒方面，人類有防晒霜，但是植物如何「防晒」？

科學家們在實驗室內、光照條件可控的情況下，對它們光合作用有了逐漸深入的了解。但是，當植物經歷快速、極端的光照變化時，人們卻又對此知之甚少；而這種變化可能會使光合作用的產率大打折扣。

來自密歇根州立大學的教授Rob Last、以及博士後研究員劉軍正從事於此機制的相關研究。他們的研究結果已發表在本月的《美國國家科學院院刊》上。

研究人員發現Mph2至關重要——它是存在於葉綠體的類囊體膜上的一種蛋白，當植物遭受過剩光能時，它能起修復PSII(非環式光合磷酸化)作用。他們還發現，在光照極端變化的情況下，倘若植物缺少Mph2，自我修復能力也會大大減弱。

光合作用有平衡作用，太陽光照的能量是將二氧化碳和水轉化為生物質和化學能源的必要條件。能量太多就會破壞PSII的功能，而這些損失必須得以修復，植物才能繼續進行光合作用。」Last說。他是自然科學學院的教授，並對植物生物學、生物化學與分子生物學都有所研究。

他們還發現，在這種動態變化的光照條件下，這種蛋白質的突變體——以及許多其他上述的PSII修復突變體——都會受到損害。

他說：「與有缺陷的突變體相比，它們在動態光照條件下似乎不受損害。這種修復和保護機制之間的差異，對於設計有「彈性」的作物至關重要——即那些在動態變化的情況下仍能高產的植物。」

劉說，陽光照射在植物上的總時間量波動很大。從幾秒鐘到幾季的情況都存在。

他還說：「這種機制能讓進行光合作用的生物茁壯成長，對此我覺得十分奇妙。這些發現甚至有助於我們深入了解光合作用的演變過程。」

最後他補充到：「一旦了解了Mph2和PSII修復蛋白的作用，我們就能利用基因工程培育出能遭受極端氣候變化的作物；在這個人口激增的時代，我們甚至還能持續、穩定地提高作物產量以滿足人類對食物、燃料、纖維等物質的需要。」

本文譯自 phys，由譯者 Imagine 基於創作共用協議(BY-NC)發布。

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