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　　自然條件下，植物葉片接受到的光照強(qiáng)度隨時(shí)在波動(dòng)，時(shí)而光照不足，時(shí)而光能過(guò)剩。當(dāng)光強(qiáng)突然增加時(shí)，植物葉片吸收的過(guò)剩光能容易造成光系統(tǒng)I活性損傷并影響植物生長(zhǎng)。根據(jù)光合作用理論模型，環(huán)式電子傳遞和水水循環(huán)這兩種替代電子傳遞途徑都可以保護(hù)被子植物的光系統(tǒng)I活性免受波動(dòng)光強(qiáng)的損傷。然而一直以來(lái)，環(huán)式電子傳遞介導(dǎo)的跨類(lèi)囊體膜質(zhì)子梯度的形成被認(rèn)為是被子植物適應(yīng)波動(dòng)光強(qiáng)的主要調(diào)控機(jī)制。關(guān)于水水循環(huán)在被子植物適應(yīng)波動(dòng)光強(qiáng)中的調(diào)控作用鮮有報(bào)道。 

　　近期，中國(guó)科學(xué)院昆明植物研究所張石寶研究團(tuán)隊(duì)對(duì)被子植物適應(yīng)波動(dòng)光強(qiáng)的光合調(diào)控策略開(kāi)展了深入的研究。在對(duì)模式植物擬南芥的研究中發(fā)現(xiàn)，在光強(qiáng)突然增加的前20秒內(nèi)，葉綠體并不能建立充分的跨類(lèi)囊體膜質(zhì)子梯度，進(jìn)而導(dǎo)致過(guò)剩的電子從光系統(tǒng)II傳遞到光系統(tǒng)I，造成光系統(tǒng)I的過(guò)度還原，引發(fā)活性氧自由基的產(chǎn)生并造成光系統(tǒng)I損傷。雖然光系統(tǒng)I反應(yīng)中心的過(guò)度還原會(huì)激發(fā)環(huán)式電子傳遞，但這仍然無(wú)法避免擬南芥光系統(tǒng)I發(fā)生損傷。由于擬南芥的水水循環(huán)活性很低，這一結(jié)果仍然不能排除水水循環(huán)在波動(dòng)光強(qiáng)中的調(diào)控作用。 

　　基于研究團(tuán)隊(duì)前期在華東山茶（Camellia japonica）中發(fā)現(xiàn)水水循環(huán)是其適應(yīng)強(qiáng)光脅迫的重要策略。研究人員對(duì)華東山茶開(kāi)展了進(jìn)一步研究，發(fā)現(xiàn)水水循環(huán)能夠快速將光系統(tǒng)I處過(guò)剩的電子傳遞給氧氣以解除光系統(tǒng)I的過(guò)度還原態(tài)，進(jìn)而保護(hù)光系統(tǒng)I活性免受波動(dòng)光強(qiáng)的損傷。進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)，在波動(dòng)光強(qiáng)中，水水循環(huán)是一種比環(huán)式電子傳遞更為高效的光保護(hù)策略。這是國(guó)際上首次揭示水水循環(huán)在波動(dòng)光強(qiáng)下的重要調(diào)控作用，這一新機(jī)制隨后又在景天酸科植物落地生根（Bryophyllum pinnatum）中被證實(shí)。然而，水水循環(huán)這一保護(hù)策略存在種間差異。例如，在對(duì)野生高盆櫻桃（Cerasus cerasoides）的研究中發(fā)現(xiàn)，水水循環(huán)的作用并不明顯。這些研究結(jié)果表明，被子植物適應(yīng)波動(dòng)光強(qiáng)的光合調(diào)控策略存在多樣性與復(fù)雜性。 

　　以上相關(guān)研究結(jié)果分別發(fā)表于Environmental and Experimental Botany （1篇）、Plant Science（1篇）和BBA-Bioenergetics（3篇）。上述研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（No.2016347）中國(guó)科學(xué)院青年促進(jìn)會(huì)（31670343）的支持。 

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