植物“入睡”有“開關” 兩種酶起關鍵作用

來源：作者：人氣：-發表時間：2018-08-21 14:04:00【大中小】

我們知道許多植物在白天進行光合作用，到了晚上光線較弱的時候也會“入睡”。日本一項新的科學研究表明，植物“入睡”要依靠兩種酶作為“開關”，這個發現有望用于設計能適應不同環境的作物。

植物通過葉綠體進行光合作用。植物之所以被稱為食物鏈的生產者，是因為它們能夠通過光合作用利用無機物生產有機物并且貯存能量。通過食用，食物鏈的消費者可以吸收到植物及細菌所貯存的能量，效率為10%~20%左右。對于生物界的幾乎所有生物來說，這個過程是它們賴以生存的關鍵。過去的研究發現，植物在白天光線變強時會“醒來”，葉綠體增強活動，而在晚上光線變暗后又會“入睡”，葉綠體減弱活動，這樣可以使光合作用的總體效率較高，避免浪費能量。此前研究人員曾發現了讓植物“醒來”的機制，但對植物“入睡”的機制并不清楚。

日本東京工業大學研究人員在新一期美國《國家科學院學報》上發表報告說，兩種分別名為ＴｒｘＬ２和２ＣＰ的酶共同發揮了讓植物“入睡”的“開關”作用。植物體內一些蛋白質在“醒來”時會被還原，這兩種酶能讓它們重新被氧化，從而讓植物“入睡”。氧化還原反應的循環也使得植物在“睡”與“醒”間循環。

用擬南芥進行的實驗顯示，如果抑制這兩種酶的作用，則擬南芥無法在晚上“入睡”，葉綠體會在光線較暗的情況下進行效率不高的光合作用。

研究人員說，這項發現闡明了植物在夜間防止能量浪費的機制，給植物科學基礎研究帶來新突破，有望為今后設計環境適應型作物提供方法。