日本科學(xué)家發(fā)現(xiàn)可調(diào)控光合作用的蛋白質(zhì)
綠色植物的光合作用是生物界最基本的物質(zhì)代謝和能量代謝,它利用陽光,將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化為碳水化合物,并釋放出氧氣。這一過程是否可調(diào)控?日本研究人員發(fā)現(xiàn),一種蛋白質(zhì)能調(diào)控植物的光合作用,加強它的功能或許可以可促進光合作用,增加農(nóng)作物產(chǎn)量。
植物葉片表面有微小的氣孔,光合作用所需的二氧化碳通過氣孔進入植物體內(nèi),而所產(chǎn)生的氧氣通過氣孔排到大氣中。
九州大學(xué)教授射場厚領(lǐng)導(dǎo)的研究小組在新一期英國《自然·通訊》雜志網(wǎng)絡(luò)版上報告說,他們發(fā)現(xiàn)了一種氣孔開閉與眾不同的擬南芥變異株,通過研究,發(fā)現(xiàn)氣孔內(nèi)含有的一種稱為“PATROL1”的蛋白質(zhì)與氣孔開閉有關(guān)。
研究小組利用顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn),“PATROL1”蛋白質(zhì)能根據(jù)周圍環(huán)境運送一種稱為“AHA1”的蛋白質(zhì)。“AHA1”蛋白質(zhì)被運送到氣孔表面之后,氣孔會張開,但是回收到氣孔內(nèi)部之后,氣孔會關(guān)閉。
研究小組種植出“PATROL1”蛋白質(zhì)含量很高的擬南芥后,發(fā)現(xiàn)在適宜光合作用的環(huán)境下,這種擬南芥的氣孔能迅速張開很大面積,從而更容易吸收二氧化碳,使擬南芥生長更迅速。
研究小組說,“PATROL1”蛋白質(zhì)與動物體內(nèi)控制神經(jīng)傳導(dǎo)效率的蛋白質(zhì)類似,這一發(fā)現(xiàn)還有助于對植物和動物的進化過程進行比較。
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