央视网消息:6月18日,中国科学院遗传与发育生物学研究所联合国内外多家单位,在国际著名期刊《细胞》发表了原创性研究成果,破解了农作物“午休”难题。什么是农作物的“午休”?

农作物“午休”是指中午约12时到14时之间,高温强光造成光合作用及有机物积累下降的现象。“午休”给农作物造成约30%产量损失午间的强光是农作物生长的“双刃剑”,看似充沛的光照能滋养作物,却会引发“光合午休”现象,造成产量大幅损耗。传统观点认为,强光诱导叶绿体内产生单线态氧,在损伤叶绿体的同时触发农作物防御反应,即先受损再启动保护,反应慢、耗能大。据测算,“午休”给农作物造成了约30%的产量损失。 给水稻涂上“防晒霜”实现稳产增产

我国科学家最新研究发现,一种叫MBS1的蛋白在强光作用下直接感知单线态氧形成凝聚体,这些凝聚体包裹叶绿体,像防晒霜一样保护叶绿体及光合作用免受损害,实现了精准、主动、快速的光防护。科研团队在海南、北京和黑龙江等地连续进行四年大田试验,发现上调MBS1蛋白表达后,水稻抵御田间强光逆境的能力显著增强,在不影响植株正常生长发育的前提下,实现了稳产增产。

中国科学院院士匡廷云介绍,该研究跟水稻的分子育种,精准调控结合起来,具有普遍性。这个原理可以用到小麦,可用到各式各样的植物,在农业上的应用是不可估量的,是非常巨大的,会产生更重大的影响。同时,克服植物的“午休”可以大大提高它二氧化碳的固定量,对于实现“双碳”目标也具有很重要的意义。