高等植物捕光天线蛋白的NPQ调控机制及其优化

非光化学猝灭(non-photochemical quenching,NPQ)是植物应对强光和过量光的一种光保护状态。NPQ状态和捕光状态之间的切换与光辐照强度涨落的动态匹配是提高光合效率的一种新途径,阐明NPQ发生的分子机制对于通过基因工程优化NPQ过程从而提高农作物产量具有重要意义。NPQ主要发生在主要捕光天线蛋白LHCII(major light-harvesting complex II)上,它们在捕光状态与NPQ状态间的切换速率主要受PsbS蛋白(photosystem II subunit S)以及叶黄素循环的调控。本文简要介绍LHCII在温度、酸度诱导下在捕光状态和NPQ状态间可逆切换的变构调控机制,以及叶黄素循环和PsbS的调控作用,以期为提高光合效率和农业产出提供理论基础和新思路。