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摘要：研究发现，在植物叶绿体中用作光合作用调节剂的硫氧还蛋白，在变动的光环境下具有保护光合蛋白免受过强光的作用。

关键词：光合作用、硫氧还蛋白、拟南芥、光抑制、光损伤

日本京都产业大学和冈山大学在一项研究中发现，在植物叶绿体中用作光合作用调节剂的硫氧还蛋白，其在变动的光环境下具有保护光合蛋白免受过强光的作用。

植物利用光能进行光合作用反应，从二氧化碳中固定糖等有机物质。在光合作用反应中，尽管光合电子传递反应需要光，但过量的光并不受欢迎。

光合电子传递反应中未被利用的过多强光会产生活性氧等，导致光合蛋白质受损，进而降低光合活性（光损伤）。因此，植物具备了各种机制来保护自身免受强光的伤害。

到目前为止，研究小组一直在研究一种名为硫氧还蛋白的光合作用相关蛋白质调节剂。模型植物拟南芥的叶绿体中存在五种硫氧还蛋白（f型，m型，x型，y型，z型），它们参与光合作用反应的调节，例如光合作用相关酶的激活。尽管人们已经充分了解了f型和m型的硫氧还蛋白的作用，但尚不清楚x型和y型的硫氧还蛋白的作用。

因此，研究小组创建了缺乏x型和y型硫氧还蛋白的拟南芥突变体，并通过光合功能和植物观察进行了相关分析。

在光量恒定的正常光照条件下，没有观察到在x型和y型硫氧还蛋白突变体与野生型菌株之间存在明显的差异。然而，在变动的光环境下的研究表明，x型和y型硫氧还蛋白突变体抑制光合电子传递反应，光系统I蛋白受到光损伤。由此，在变动的光照射后，x型和y型硫氧还蛋白突变体的光系统I活性与野生型菌株相比显着降低。

此外，在x型和y型硫氧还蛋白突变体中，还观察到生长受到抑制、叶子颜色变浅等变化。并且，在x型和y型硫氧还蛋白突变体中，植物的鲜重减少了64%，光合作用必需的叶绿素含量减少了29%。

这项研究表明，x型和y型硫氧还蛋白在变动的光照条件下发挥保护光合蛋白免受光损伤的作用。研究还表明，这两种硫氧还蛋白在光环境剧烈变化下对植物生长发挥着重要作用。

研究小组表示，通过进一步详细了解本研究阐明的机制，将有助于改善作物，使其能够承受快速变化的光环境。

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发现保护光合作用系统免受强光照射的机制