近日,我院陈洋尔教授与斯洛伐克农业大学植物与环境科学研究所、山东农业大学生命科学学院等单位合作,在植物学领域国际权威期刊《The Plant Journal》在线发表了题为《Chlorophyllbis essential for the growth, photoprotection, and photosystem I assembly in wheat》的研究论文。阐明了叶绿素b在PSI生物合成与抗逆性机制中的关键作用,为通过优化光合效率提高作物产量提供了新思路。

本研究通过比较野生型小麦“Novosibirskaya 67”(NS–67)与其近等基因系叶绿素b缺陷型突变体小麦ANK–32A,揭示了叶绿素b缺失对光合作用和产量的多重影响。结果显示,突变体第1至第5片叶的光保护能力和PSI活性显著降低、类囊体蛋白含量及磷酸化水平显著下降、类囊体复合物结构改变,田间产量明显低于野生型。此外,突变体小麦积累了大量的PSI组装中间体(PSI*)。PSI*的形成依次经历PsaA/PsaB反应中心二聚体插入、与PsaC/D/E结合,再与PsaF/H/L/K并行或后续组装,最终转化为成熟PSI。研究表明,叶绿素b对于PSI*向成熟PSI的转换至关重要;叶绿素b在PSI的正确组装和PSII光保护过程中发挥重要作用。

光系统I组装模型推测
博士研究生毛浩田、硕士研究生庞轩和李腾为该文共同第一作者,陈洋尔教授为独立通讯作者,四川农业大学为第一单位。四川农业大学袁澍教授和斯洛伐克农业大学Marian Brestic教授等为本研究提供了大力支持。该研究获得了四川省国际合作项目、四川省中医药管理局面上项目、雅安市雨城区校合作项目等经费的资助。
原文链接:https://doi.org/10.1111/tpj.70442