日科學(xué)家發(fā)現(xiàn)感光蛋白質(zhì)

東京1月16日電日本科學(xué)家在羊齒類植物中發(fā)現(xiàn)了一種特殊的感光蛋白質(zhì)，它能感知紅光，使植物在光線較弱的地方也能生存。

為了更好地進(jìn)行光合作用，植物會(huì)把莖轉(zhuǎn)向光源的方向，將細(xì)胞內(nèi)的葉綠體調(diào)整到合適的位置，打開氣孔以吸收更多的二氧化碳。通常這些反應(yīng)都是以一種能感知藍(lán)光的受體為媒介進(jìn)行的。人們此前知道羊齒類植物對紅光也能作出反應(yīng)，但一直未知其所以然。

日本東京都立大學(xué)研究生院理學(xué)研究科的研究人員發(fā)現(xiàn)，一種常見的賞葉植物蓬萊羊齒體內(nèi)的光受體中--植物色素3(PHY3)的構(gòu)造融合了藍(lán)光受體和紅光受體--植物色素的特點(diǎn)，對紅光有趨光性，并能依照紅光調(diào)整葉綠體。但在原始的羊齒類植物中卻沒有發(fā)現(xiàn)這一基因，研究人員推測PHY3是這些植物在侏羅紀(jì)到第3紀(jì)這段時(shí)間內(nèi)獲得的一種較新的基因。

研究人員首先將PHY3的基因破壞，再利用基因技術(shù)對其中一部分遭破壞的突變細(xì)胞重新植入PHY3基因。結(jié)果，只有那些被重新植入了PHY3的細(xì)胞對紅光的反應(yīng)得到了恢復(fù)，細(xì)胞內(nèi)的葉綠體也朝著紅光的方向聚集。而喪失了PHY3基因的植株對較弱的光線的反應(yīng)就差多了。

上述研究成果刊登在16日出版的英國《自然》雜志上。