近日，中国科学院遗传与发育生物学研究所、崖州湾国家实验室李家洋院士团队联合国内外多家机构，在国际学术期刊《细胞》上发表研究成果，首次揭示了植物可通过蛋白凝聚体为叶绿体搭建动态“天然防晒屏障”的现象，解析了全新主动光保护机制。
      该团队历经多年大田试验，充分验证了这一机制的应用价值。团队以主栽优质稻品种为试验材料，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提升，在不影响植株正常生长发育的前提下，实现了稳产增产。
      光照是植物光合作用的能量源泉，却也是潜在的“伤害源”。大田环境中，强光往往与高温、干旱叠加形成复合逆境，过量光能会导致作物正午时的光合效率下滑。
      传统观点认为，强光会诱发植物叶绿体内产生单线态氧，进而造成光系统Ⅱ及叶绿体结构损伤并触发防御反应，即植物先受损再修复。这属于典型的事后补救模式，不仅反应慢，能耗也大。
      此次研究成功破解了植物的“智能防晒密码”。该团队依托核磁共振结构解析、超分辨显微观测、光学模拟等前沿技术，锁定了核心调控蛋白MBS1。研究证实，当遭遇强光胁迫时，MBS1蛋白可精准捕捉单线态氧信号，在叶绿体外膜动态组装形成特殊的蛋白凝聚体。

与传统“受损后修复”的生化防护模式不同，这些蛋白凝聚体如同一层自适应、可开合的“智能防晒膜”，紧密包裹在叶绿体表面，通过光学散射、遮蔽作用阻挡强光透射，从源头减少单线态氧的过量生成，避免植物光合系统受损。

作者：胡喆 古一平

编辑：杜勇

审核：雷建树