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叶绿体太晒怎么办?植物用蛋白质"搭了个棚"如果你在正午烈日下不戴帽子,皮肤会晒伤

  1. 叶绿体太晒怎么办?植物用蛋白质"搭了个棚"

    如果你在正午烈日下不戴帽子,皮肤会晒伤。植物其实面临同样的困境——光合作用需要阳光,但光线太强时,叶绿体内会产生大量单线态氧,这是一种破坏力极强的活性氧,能把光合系统"烧坏"。更棘手的是,这种损伤不是偶发事故,而是每天中午都在发生的"慢性病",全球农作物因此平均损失约三成产量。

    中科院李家洋团队盯上了一个叫MBS1的古老蛋白——它从藻类到高等植物甚至动物都存在,只有110个氨基酸,却藏着精妙的生存智慧。当强光来袭,MBS1的锌指结构域感知到单线态氧信号后发生构象翻转,蛋白瞬间从流动的液滴"冻结"成固态凝聚体,像搭棚子一样覆盖在叶绿体表面,物理阻隔多余光线。这个过程完全可逆,光线减弱后凝聚体消散,叶绿体恢复正常工作——相当于一个智能遮阳棚,随光照强度自动开合。

    最让育种家兴奋的是田间数据:在海南三亚的强光高热条件下,过表达MBS1的水稻增产高达40%,而在光照温和的吉林只增产10%左右——逆境越强,增益越大,这恰好是气候变化时代最需要的性状。论文发表在Cell上,审稿人认为这项工作首次将蛋白质相分离与作物光保护直接关联,开辟了"凝聚体育种"的新方向。

    以后水稻育种可能要考虑"防晒指数"了 🧴🌾


    📖 Cell
    📃 Chloroplast sunscreening by protein condensates confers high-light tolerance
    🗓 2026-06-17

    #MBS1 #蛋白质相分离 #光合作用 #作物育种 #气候变化 #叶绿体

    Via:国一打野余则成

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