植物將太陽(yáng)光轉(zhuǎn)變成糖的過(guò)程中，它們的細(xì)胞在玩火。光合作用產(chǎn)生的化學(xué)副產(chǎn)品能破壞光合機(jī)制本身。天氣越熱，這一過(guò)程越容易失去控制，部分化學(xué)反應(yīng)會(huì)加速，部分則會(huì)減速。現(xiàn)在中國(guó)的一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出能修復(fù)熱損傷的轉(zhuǎn)基因水稻，有助于在全球暖化熱浪日益頻繁的時(shí)代保護(hù)作物產(chǎn)量。
資料圖
而這種抗熱浪的轉(zhuǎn)基因作物在正常溫度下產(chǎn)量還能增加。當(dāng)陽(yáng)光照射著植物，名為光系統(tǒng) II（Photosystem II 或 PSII）的蛋白復(fù)合物會(huì)會(huì)激發(fā)電子幫助驅(qū)動(dòng)光合反應(yīng)。但高溫會(huì)損壞名為 D1 的關(guān)鍵亞基，PSII 會(huì)停止工作直至植物制造和插入一個(gè)新的亞基。制造額外的 D1 有助于加快熱損傷修復(fù)。中科院分子植物學(xué)家 Fang-Qing Guo 領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)認(rèn)為由核基因在細(xì)胞質(zhì)中制造的 D1 能比葉綠素合成的 D1 更有效，并且還能避開(kāi)光合反應(yīng)的腐蝕性副產(chǎn)品。他們以模式植物擬南芥進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，提取出 D1 的葉綠素基因，結(jié)合一段熱應(yīng)激下激活的 DNA，轉(zhuǎn)移到細(xì)胞核中。結(jié)果顯示，改進(jìn)后的擬南芥能經(jīng)受 41 度高溫 8.5 小時(shí)，而對(duì)照組基本死光。同樣的方法也能保護(hù)煙草和水稻。研究報(bào)告發(fā)表在周一出版的《Nature Plants》期刊上。最令人意外的是，在正常溫度下，轉(zhuǎn)基因煙草增產(chǎn) 48%，水稻增產(chǎn) 20%。Guo 說(shuō)，我覺(jué)得我們抓到了一條大魚(yú)。
