近日，广州中医药大学药用植物生理生态研究院研究人员在Environmental and Experimental Botany在线发表了题为 “Increased photosystem II translation efficiency as an important photoprotective mechanism in an Arabidopsis thalianaecotype (Tibet-0) adapted to high light environments”的研究论文，揭示了青藏高原拟南芥Tibet-0适应强光环境的分子机制。

研究人员系统地分析了Tibet-0对强光的生理响应。发现与哥伦比亚型拟南芥(Col-0)相比，Tibet-0在持续强光条件下具有更高的PSⅡ光合活性。叶绿素荧光分析表明，Tibet-0在强光下表现出较高的PSⅡ量子产量(ФPSⅡ)、光化学淬灭(qP)和电子传递速率(ETR)。然而，叶片或叶绿体移动、状态转换、活性氧清除、非光化学淬灭、环式电子传递等经典光保护途径并没有明显优势。

有趣的是，Blue Native-PAGE和免疫印迹分析表明，在标准光和强光条件下，Tibet-0的PSII复合物及亚基的丰度显著高于Col-0。然而，相较Col-0，Tibet-0的PSII蛋白降解并没有太大改变，提示可能是由于蛋白合成加快所致。核糖体-新生链复合物定量PCR(RNC-qPCR)结果表明PSII核心亚基psbA、psbB、psbC和psbD的翻译效率均显著高于Col-0。翻译调控可以触发对环境压力的更快反应。提高易受损伤的光合蛋白的翻译效率有利于Tibet-0适应长期强光胁迫。此外，在强光处理后，Tibet-0中的大量叶绿体核糖体蛋白相关基因表达激活。这些结果提示，Tibet-0通过激活叶绿体核糖体蛋白表达，组成型的提高PSII蛋白的翻译效率来增强其光保护能力。 这项研究揭示了高原植物可以通过组成型增加光系统蛋白翻译效率应对光系统蛋白损伤，为理解高海拔地区植物的强光适应机制提供了新视角。

广州中医药大学 靳红磊教授和 申妍婷研究员为本论文的共同通讯作者， 张曼博士生（中山大学20 17级博士研究生）为第一作者，广州中医药大学 王宏斌教授和中山大学 刘兵副教授参与指导了本项研究，暨南大学 张弓教授等也参与了本项研究，相关工作得到了国家自然科学基金和广东省特支计划等的资助。谨以此文致敬钟扬教授！

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https://authors.elsevier.com/sd/article/S0098-8472(20)30376-2

广州中医药大学药用植物生理生态研究所简介：广州中医药大学药用植物生理生态研究所成立于2019年，是一个朝气蓬勃的新生科研团队。学术带头人为王宏斌教授，凝聚了一批来自国内外知名科研机构的优秀青年研究人员，形成了“组学解析”-“光合生理”-“代谢与合成生物学”-“遗传育种”全链条研究体系。研究院主要开展重要资源创新研究，重点解析大宗或珍稀濒危药用植物环境适应机制及活性成分的生物合成途径；挖掘药用植物功能基因，通过分子育种培育药效成分含量高的具有优良农艺性状的药用植物新品种。研究院成立一年以来，已在Cell Reports、Plant Physiology、JIPB等国际主流期刊发表论文多篇。本研究院热忱欢迎海内外有志于中药资源创新研究的青年才俊加盟！