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     时间:2021-01-26 04:52:59  来源:

    密歇根州立大学的一个研究小组发现了一种调节植物光合作用的开关,该开关可以使植物储存太阳能并将其用于生长和生产食物。

    光合作用以两种形式存储能量,用于驱动植物的新陈代谢。流入每种能量的能量必须完全平衡,以适应植物新陈代谢的需要,否则植物将自毁。

    该结果刊登在本期美国科学院院刊上,着重于光合作用的输出不均等并且植物开始产生必须立即解决的毒素时所发生的情况。

    由MSU领导的团队由MSU Hannah光合作用和生物能源学杰出教授David Kramer领导,能够证明这些毒素之一,即过氧化氢,可以激活另一种称为循环电子流或CEF的光合作用途径。

    识别此开关的功能可能有助于提高效率和对环境压力的适应能力的植物的开发,这可能有助于缓解全球随着气候变化而对食品和燃料的需求。

    克莱默说:“在接下来的30年中,我们需要大幅增加粮食产量,以适应​​全球人口增长以及环境变化的需求,而这可能会影响作物的生产力。”

    MSU博士后合著者Deserah Strand说,CEF是一种经过高度研究,但对植物中电子转移的途径仍知之甚少。为了满足植物细胞不断变化的需求,必须迅速打开和关闭CEF等替代途径。

    Strand说,随着植物和藻类代谢的改变,以满足全球对食物和燃料的需求,了解光合作用将如何适应这种变化非常重要。

    她说:“仅增加流入植物的太阳能流量而不平衡其代谢以适应新陈代谢,将对细胞产生反作用,甚至致命。”“必须对能量进行精细调节和平衡。”

    尽管植物安静有效地掌握了这种能量转移,但是光合作用仍然是一个高度不稳定的过程。

    克莱默说:“提高植物生产力是困难的,部分原因是光合作用固有地危险,因为它涉及生物学中一些最活跃的化学物质。”“我们知道CEF是光合作用的重要过程,特别是在干旱,寒冷或高温等环境压力下,但是我们不知道如何对其进行调节。现在我们掌握了其中一个重要的触发因素。”

     

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