(通訊員 李崢)4月22日上午,我校第119期“微生物學前沿”論壇在線上舉行,中科院分子植物科學卓越創(chuàng)新中心朱新廣研究員應邀做客,并做了題為“光合作用光能利用效率”的精彩報告,報告會由生科院端木德強教授主持。
朱新廣研究員首先介紹了光合效率的概念,并從熱力學及動力學角度分析了阻礙光合效率提高的因素。自然條件下,光能利用效率這一性狀并未受到強烈的選擇壓力,仍有較大的優(yōu)化空間,而造成低利用效率的主要原因在于光能吸收過程中的熱耗散及固有代謝網(wǎng)絡的結(jié)構(gòu)。
隨后朱研究員從合成生物學的角度深入闡述了優(yōu)化現(xiàn)有光合體系的不同手段,在針對光能的熱耗散方面,較為成功的例子有增強光保護狀態(tài)的恢復速率、調(diào)整捕光天線大小、增強光修復速率等;在針對光合代謝網(wǎng)絡方面,加快氣孔導度調(diào)控速率、特殊的Rubisco翻譯后修飾、抑制光呼吸都可以產(chǎn)生較為明顯的效果。除此之外,將C4植物、羧酶體或淀粉核的碳濃縮機制引入C3作物,甚至創(chuàng)造自然界中不存在的光合自養(yǎng)體系都是該領(lǐng)域的研究熱點。
最后,朱研究員總結(jié)并展望了光能利用效率相關(guān)研究的未來。師生就報告內(nèi)容與朱新廣研究員在線上進行了熱烈的討論與交流。
朱新廣,現(xiàn)任中科院分子植物卓越中心研究員,中科院光合作用與環(huán)境生物學開放實驗室主任。長期開展光合作用系統(tǒng)生物學研究,構(gòu)建了涵蓋從代謝、細胞、葉片、個體、群體多層次的光合作用系統(tǒng)模型,整合各個尺度模型成功構(gòu)建數(shù)字植物模型,以此為基礎(chǔ)發(fā)現(xiàn)了一系列提高光能利用效率的新靶點; 長期開展C4光合作用進化及改造研究,在C4光合途徑劃分、進化路線、C3向C4光合途徑改造方案等研究領(lǐng)域做出系統(tǒng)性工作。
(審核人:端木德強)
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