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　　光系統(tǒng)I是高等植物光合機(jī)構(gòu)的重要組分，它不僅參與線性電子傳遞以提供光合作用的主要能源ATP和NADPH，同時(shí)還負(fù)責(zé)環(huán)式電子傳遞以調(diào)控與跨類(lèi)囊體膜質(zhì)子梯度相關(guān)聯(lián)的光保護(hù)機(jī)制。當(dāng)光系統(tǒng)I活性受損后，其修復(fù)速率非常慢，通常需要一周甚至更長(zhǎng)的時(shí)間，所以光系統(tǒng)I損傷會(huì)導(dǎo)致葉片的碳同化能力顯著下降，同時(shí)伴隨著相關(guān)聯(lián)的光保護(hù)機(jī)制的下調(diào)，甚至導(dǎo)致植株死亡。所以，光系統(tǒng)I活性對(duì)于植物的生長(zhǎng)以及響應(yīng)環(huán)境脅迫均具有十分重要的作用。 

　　目前高等植物光系統(tǒng)I損傷機(jī)制研究主要集中在模式植物，傳統(tǒng)理論認(rèn)為光系統(tǒng)I損傷的發(fā)生主要是因?yàn)殡娮哟罅慷逊e在光系統(tǒng)I的電子受體上，造成光系統(tǒng)I反應(yīng)中心的過(guò)度還原，進(jìn)而導(dǎo)致¹O₂和O₂^-的產(chǎn)生并引起光系統(tǒng)I損傷。所以，傳統(tǒng)光系統(tǒng)I損傷理論存在兩個(gè)核心要點(diǎn)：① 光系統(tǒng)I反應(yīng)中心的過(guò)度還原是光系統(tǒng)I損傷的前提條件；② 引起光系統(tǒng)I損傷的氧化自由基的形成位點(diǎn)是在類(lèi)囊體膜內(nèi)，而不是在葉綠體基質(zhì)內(nèi)。 

　　特色觀賞植物新品種選育與產(chǎn)業(yè)化示范團(tuán)隊(duì)中，張石寶研究員帶領(lǐng)的生理生態(tài)與蘭科生物學(xué)研究組的黃偉博士通過(guò)與中國(guó)科學(xué)院西雙版納熱帶植物園及芬蘭Turku University的研究人員合作，解析了蔭生林下樹(shù)種九節(jié)和滇南九節(jié)的光系統(tǒng)I損傷機(jī)制。研究發(fā)現(xiàn)：①光系統(tǒng)I損傷程度并不受光系統(tǒng)I反應(yīng)中心的氧化還原態(tài)的影響；② 引起光系統(tǒng)I損傷的氧化自由基形成位點(diǎn)是在葉綠體基質(zhì)內(nèi)，而不是在類(lèi)囊體膜內(nèi)。這些實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)九節(jié)和滇南九節(jié)的光系統(tǒng)I損傷機(jī)制與擬南芥等模式植物完全不同，表明了高等植物光系統(tǒng)I損傷機(jī)理的多樣性與復(fù)雜性。 

　　為了進(jìn)一步證實(shí)我們發(fā)現(xiàn)的植物光系統(tǒng)I損傷新機(jī)制，申請(qǐng)人使用生長(zhǎng)在蔭生條件下的鐮葉腎蕨開(kāi)展研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)鐮葉腎蕨同樣存在這種新的光系統(tǒng)I損傷機(jī)制。這些研究表明光系統(tǒng)I損傷機(jī)制可能和植物長(zhǎng)期進(jìn)化而來(lái)的生長(zhǎng)習(xí)性相關(guān)，一些蔭生植物的光系統(tǒng)I損傷機(jī)制與模式植物存在重大差異。 

　　相關(guān)研究成果陸續(xù)發(fā)表在國(guó)際光合作用協(xié)會(huì)會(huì)刊Photosynthesis Research。上述研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金（31670343）及中國(guó)科學(xué)院青年創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)（2016347）的支持。 

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　　（責(zé)任編輯：李雪）