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      基因可以防止光合作用的有毒副產(chǎn)物 幫助植物呼吸
      
			
      
				2019-01-28 14:34:40
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      由神戶大學(xué)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究生院副教授Miyake Chikahiro和博士生Takagi Daisuke領(lǐng)導(dǎo)的一個研究小組發(fā)現(xiàn)，植物中的某個基因抑制了作為光合作用副產(chǎn)物形成的有毒分子。這些發(fā)現(xiàn)有可能在壓力環(huán)境中植物生長。該研究于2016年2月16日在植物生理學(xué)的在線版本上發(fā)表。
      

      基因可以防止光合作用的有毒副產(chǎn)物 幫助植物呼吸
      

      光合作用是植物必不可少的生物過程，但它也是一種危險的過程。當(dāng)植物從太陽光吸收能量進(jìn)行光合作用時，“額外”能量與植物細(xì)胞中的氧反應(yīng)產(chǎn)生有害的活性氧(ROS)。這些分子分解了整個植物的重要結(jié)構(gòu)，并且在此過程中它們還產(chǎn)生極毒的活性羰基物種(RCS)。
      

      幸運的是，植物具有充當(dāng)酶的基因來中和這些有毒物種。Miyake教授的研究小組著手確定其中一種基因的確切功能，稱為“AOR”(烯醇/一種氧化還原酶)。研究人員從一些植物中移除了該基因，并將其與野生物種進(jìn)行了比較 他們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)暴露于標(biāo)準(zhǔn)的24小時晝/夜循環(huán)時，沒有AOR基因的植物比具有該基因的植物顯著更小和更輕。然而，當(dāng)植物經(jīng)常暴露在陽光下時，它們之間的生長沒有顯著差異。這導(dǎo)致了一個意外的發(fā)現(xiàn)：AOR基因?qū)Π滋斓墓夂献饔眠^程沒有影響，而是保護(hù)夜間呼吸。
      

      植物只能在白天進(jìn)行光合作用，將二氧化碳轉(zhuǎn)化為淀粉。在黑暗時間，植物“呼吸”，使用氧氣將淀粉轉(zhuǎn)化為葡萄糖。當(dāng)研究人員檢查缺乏功能正常的AOR基因的植物時，他們第二天早上在葉子中發(fā)現(xiàn)了剩余的淀粉。沒有功能正常的AOR基因，白天積累的有毒分子阻止了植物正常呼吸，阻礙了它們的生長。然而，具有AOR基因的植物沒有剩余的淀粉，并且達(dá)到了正常的大小和重量。
      

      “植物只能發(fā)揮其全部潛力的20%，因為它們受到缺水等環(huán)境因素的限制”，Miyake教授說。“這些研究結(jié)果表明，AOR基因?qū)τ谥参镌谌蜃兣挠绊懴律嬷陵P(guān)重要。我們將繼續(xù)研究植物在面對環(huán)境壓力時的優(yōu)勢和劣勢，我希望利用我們的研究結(jié)果克服環(huán)境限制。 “
      
			

			
        
      
			
      
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