研究揭示光合作用和光呼吸调节新机制—论文—科学网

华南农业大学生命科学学院教授朱国辉团队研究揭示了氨酰tRNA合成酶在光合作用和光呼吸代谢中的作用，为光合作用与光呼吸代谢调节方式提供了新的见解。近日，相关成果在线发表于《植物、细胞与环境》（Plant，Cell & Environment）。

论文第一作者、华南农业大学生命科学学院博士后席悦表示，光呼吸是绿色植物在光下吸收氧气释放二氧化碳的过程，与光合作用同时发生，在植物生长发育和环境适应中起重要作用。光呼吸与植物基础代谢关系密切，但目前对光呼吸途径的调节机制并不清楚。

该研究在国家自然科学基金、广东省自然科学基金和中国博士后科学基金等项目的资助下，通过正向遗传学方法，筛选获得了一株具有典型光呼吸表型的拟南芥突变体，其在大气下生长迟缓、矮小黄化，但在高浓度二氧化碳条件下能恢复正常生长。基因克隆和遗传互补实验表明其表型是AspRS3基因突变造成，该基因编码天冬氨酰-tRNA合成酶（AspRS）。AspRS3同时定位于叶绿体和线粒体，但其叶绿体定位是其功能发挥所必需的。

此外，该研究探讨了AspRS3影响光合作用和光呼吸代谢的作用机制：一方面，AspRS3功能缺失影响叶绿体编码蛋白的合成，比如叶绿体核糖体蛋白、Rubisco大亚基RBCL等，导致光合膜系统的破坏和活性氧的积累；另一方面，叶绿体蛋白合成受损与活性氧积累通过反向信号影响核基因表达，比如核编码核糖体蛋白，部分光呼吸酶比如Fd-GOGAT、SHMT等蛋白丰度下降，从而影响植物光合作用和光呼吸代谢。

论文通讯作者朱国辉表示，该研究揭示了一种新的光合作用和光呼吸调节机制，为作物高光效遗传改良提供了基础。（来源：中国科学报 朱汉斌）

相关论文信息：https://doi.org/10.1111/pce.15330

相关知识

研究揭示植物光合作用光适应的新机制
研究揭示果糖促进结直肠癌新机制—新闻—科学网
研究揭示植物维管束抗性新机制—新闻—科学网
研究揭示月季响应乙烯调节花朵开放分子机制—论文—科学网
菊花开花时间调控研究获进展—论文—科学网
研究发现调控1型糖尿病进展与缓解新机制
【科学网】新研究揭示真菌免疫逃逸机制
研究发现植物细胞核和质体基因差异表达触发植物免疫反应新机制
植物所科研人员揭示植物光合作用光适应的新机制
研究揭示生物防治真菌病害新机制

网址: 研究揭示光合作用和光呼吸调节新机制—论文—科学网 https://www.huajiangbk.com/newsview1508498.html