廣東
日前，央視新聞聯播在報道《加快高水平科技自立自強 奮進科技強國建設》中提及，在勇攀科學高峰的征程上，我國基礎研究實現多點突破。今年，亞洲首臺第四代同步輻射光源全面試運行，全球最大聚變堆環向場超導磁體研制成功，水稻防曬增產新機制被破解，“九章四號”量子計算繼續領跑世界。我國在物質結構、宇宙演化、生命起源等基礎前沿領域不斷拓展認知邊界，為顛覆性技術突破提供源頭供給。
新聞聯播提及的這項研究成果，源于崖州灣國家實驗室、中國科學院遺傳與發育生物學研究所李家洋院士團隊與合作者，成功揭示了植物依靠蛋白相變實現自主“防曬”、提升光合作用的全新機制，并通過多年田間試驗證實，該技術可有效助力水稻增產，為高溫強光下的糧食穩產增收提供了全新方案。該成果于6月18日在國際學術期刊《細胞》發表。
光照是作物光合作用、生長增產的基礎。在田間環境中，正午強光、高溫、干旱等情況下會讓水稻等作物產生有毒的單線態氧，損傷光合結構，導致光合作用效率大幅下降，出現“光合午休”現象，最終造成減產。這是困擾植物生理學界百年的難題，隨著全球氣候變暖，強光脅迫對農作物產量的影響愈發嚴重。
此前植物已知的自我保護方式能耗高、響應慢，只能被動抵御強光傷害，無法從根源解決問題。同時，作物如何精準感知強光產生的單線態氧、啟動自我保護，也一直是個科學謎題。
科研團隊通過多項前沿技術研究發現，當遭遇強光脅迫時，植物體內的MBS1蛋白能夠精準感知單線態氧，隨即發生結構變化與相分離，在葉綠體外部形成一層動態的蛋白凝聚體。這層特殊的“蛋白屏障”如同自帶的防曬膜，可通過光學遮蔽作用阻擋多余強光，從源頭減少有毒物質積累，高效保護光合系統，實現低能耗的主動防護。
為驗證成果的實際應用價值，研究團隊連續四年在多地開展水稻田間測產試驗，選用主栽稻花香品種進行規模化種植。結果證實，上調MBS1蛋白表達后，水稻對強光、高溫的適應性顯著提升，可以有效緩解田間逆境損傷，穩產增產效果十分顯著。
這項科研成果填補了植物前置光保護領域的理論空白，首次建立了蛋白相分離與植物光合調控的全新關聯，開辟了植物高光適應研究的新方向。此次發現的MBS1調控模塊，為高光效、抗逆高產作物育種提供了精準分子靶點。在氣候變暖的大背景下，該成果為培育適配極端天氣的新型水稻品種、保障糧食安全，提供了極具價值的全新育種路徑，擁有廣闊的產業應用前景。
來源丨央視
編輯 | 農財君
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