本报海口电(记者孙海天) 崖州湾国家实验室与中国科学院遗传与发育生物学研究所李家洋院士团队，午睡联合合作者近日在国际顶级学术期刊《细胞》（Cell）在线发表突破性成果。科学该研究系统阐明了植物蛋白相变介导的研究新型光保护机制，成功揭示了植物如何通过增强光合作用来应对强光胁迫，破解从而彻底破解了困扰科学界长达百年的作物作物“午睡”谜题。

强光胁迫下的谜题“光合午休”困境

在自然田间环境中，正午时段的午睡过量光照会导致植物叶绿体内大量积累单线态氧。这种活性氧物质会严重损伤光合相关蛋白及细胞结构，科学引发光抑制现象，研究导致植物出现“光合午休”——即光合作用效率暂时性下降。破解这种因环境胁迫导致的作物“被迫停工”，直接造成农作物平均减产约30%，谜题成为制约全球粮食产量进一步突破的午睡关键瓶颈。

MBS1蛋白：植物的科学天然“动态防晒盾”

研究团队发现，植物体内存在一种名为MBS1的研究超小蛋白，它在应对强光胁迫中扮演着核心角色。其作用机制如下：

1. 特异性感知：在强光胁迫下，MBS1蛋白通过其锌指结构的构象变化，特异性感知细胞内积累的单线态氧。
2. 相变与凝聚：感知信号触发MBS1发生液—液相分离（LLPS）及相变，在细胞内形成凝聚体小液滴。
3. 物理遮蔽：这些凝聚体如同“护盾”般覆盖在叶绿体表面，通过光散射与光学遮蔽效应，有效削弱强光透射。
4. 源头阻断：该机制从源头减少了单线态氧的积累，为叶绿体构筑起一道天然、动态的防晒屏障。
5. 智能恢复：当光照强度恢复正常后，这些聚集结构会逐渐解聚消失，形成一个可逆的、智能的阳光过滤系统。

田间试验证实增产潜力

为了验证该机制的实际应用价值，研究团队在水稻田间进行了试验。结果显示，通过上调MBS1基因的表达，能够有效缓解作物在强光下的损伤，显著提升光合效率与最终产量。这一发现为通过生物技术手段培育高光效、抗逆性强的作物新品种提供了重要的理论依据和技术路径。

资助与意义

本项研究成果得到了国家农业生物育种重大专项、国家重点研发计划、国家自然科学基金以及中国科学院先导专项的共同资助。该突破不仅深化了人类对植物光保护机制的理解，更对保障国家粮食安全、提升农业可持续发展能力具有重要的现实意义。

来源：《人民日报》 (2026年07月04日 06版)

(责任编辑：知识)