美国密歇根州立大学植物研究实验室的科学家们正在改进我们对波长如何影响植物叶绿体发育的理解。
叶绿体是植物的发动机。它们利用来自太阳的光和二氧化碳，通过光合作用的过程产生能量化合物。叶绿体充满了叶绿素，一种吸收阳光来启动这一过程的色素。叶绿素使植物呈现绿色。
科学家们知道制造叶绿体并使其充满叶绿素的主要分子。但是他们对植物的环境如何影响这一过程知之甚少。
花光。它有许多性质，如发射强度或波长。每个变量都可能阻碍或改善植物的健康。
“研究叶绿体和光合作用背后的一个大目标是种植更多产的作物。Beronda Montgomery实验室的研究员Hussien Alameldin说。我们已经对工厂里发生的主要过程有了很多了解。现在，这个领域正在试图理解植物环境所扮演的许多角色。而光照是每天挑战植物的诸多因素之一。”
在一项新的研究中，蒙哥马利实验室检验了远红光对幼苗叶绿体发育的影响。
蛋白质Sigma因子6是已知的促进叶绿体发育的因子，在植物生命的早期阶段起着重要的作用。这项研究发表在《美国植物学杂志》上。
光探测器网络
远红是可见光光谱的最末端，仅次于红外线。植物有一种吸收光的信号蛋白，叫做光敏色素，用来检测波长。
事实证明，过多地暴露在远红色环境中对植物有害。
阿拉梅尔丁说:“如果我们让野生植物在早期接触过量的远红光，然后把它们转移到正常的白光下，它们就不会‘变绿’。”换句话说，叶绿体没有积累足够的叶绿素色素，因此不那么健康和多产。
“phytochromes’探测远红色的能力不知何故导致了这种“绿化”障碍。
为了了解原因，蒙哥马利实验室测试了实验室植物在极端远红色环境下的表现。
他们培育了突变植株，每一株都缺失一个与叶绿体发育或光检测相关的基因。在植物生长的头五天里，他们把植物暴露在远红光下。与植物在自然环境中的暴露水平相比要高得多。然后，研究小组将这些植物转移回正常的白光中，以观察每个突变体的表现。
输入Sigma因子6蛋白
“没有Sigma因子6蛋白的植物很突出;Alameldin 说。即使在这样极端的条件下，这些植物也能长出绿色的叶子。这说明SIG6在调节这一绿色机制块中起着一定的作用。
接下来，科研小组探索了sig6对与叶绿体发育相关的其他蛋白质的影响。缺少sig6基因的突变体，其编码的其他基因的表达水平更高:
- 帮助积累叶绿素的蛋白质;
- 当暴露在远红光中时，在叶绿素产生的最后一个步骤中起作用的蛋白质。
新闻旨在传播有益信息，英文原版地址：https://msutoday.msu.edu/news/2020/new-study-shows-how-light-impacts-a-plants-greenness/