【摘 要】
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植物光合作用利用光能把无机物转换为有机物,完成物质和能量的双重转换,其效率直接决定作物产量.对于光合作用相关调控机理的深入了解,将有助于植物光合作用效率的提高.
【机 构】
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有害生物控制与资源利用国家重点实验室,广东省热带亚热带植物资源与利用重点实验室,中山大学生命科学学院,广州,510275
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植物光合作用利用光能把无机物转换为有机物,完成物质和能量的双重转换,其效率直接决定作物产量.对于光合作用相关调控机理的深入了解,将有助于植物光合作用效率的提高.我们通过拟南芥突变体库筛选,鉴定到一个光合作用效率提高的突变体hpe1.光合生理分析发现,hpe1 突变体的光合作用光能利用效率明显提高、光合作用能量损耗降低,暗反应碳固定速率以及植株整体生物量则有效增加.此外,hpe1 突变体中光系统损伤降低,光系统I 和光系统II 复合物积累水平明显提高.进一步分析表明,hpe1 突变体中叶绿素含量以及比例发生显著变化,可能由此影响了植物对光能的吸收、光合系统的保护以及最终的光合效率.值得注意的是,HPE1 是一个包含RNA 识别结构域的叶绿体新蛋白,能够与已知RNA 剪切因子直接互作并参与叶绿体基因内含子剪切调控,其缺失会导致叶绿素合成相关基因表达的降低.上述结果提示,HPE1 可能通过调节叶绿体基因的RNA 剪接,进而影响叶绿素合成以及光合效率.后续对于光合作用效率调控机理了解的不断深入,将为植物光合效率的优化,特别是作物的遗传改良提供新的实践策略.
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