日前，央视新闻联播在报道《加快高水平科技自立自强 奋进科技强国建设》中提及，在勇攀科学高峰的征程上，我国基础研究实现多点突破。今年，亚洲首台第四代同步辐射光源全面试运行，全球最大聚变堆环向场超导磁体研制成功，水稻防晒增产新机制被破解，“九章四号”量子计算继续领跑世界。我国在物质结构、宇宙演化、生命起源等基础前沿领域不断拓展认知边界，为颠覆性技术突破提供源头供给。
新闻联播提及的这项研究成果，源于崖州湾国家实验室、中国科学院遗传与发育生物学研究所李家洋院士团队与合作者，成功揭示了植物依靠蛋白相变实现自主“防晒”、提升光合作用的全新机制，并通过多年田间试验证实，该技术可有效助力水稻增产，为高温强光下的粮食稳产增收提供了全新方案。该成果于6月18日在国际学术期刊《细胞》发表。
光照是作物光合作用、生长增产的基础。在田间环境中，正午强光、高温、干旱等情况下会让水稻等作物产生有毒的单线态氧，损伤光合结构，导致光合作用效率大幅下降，出现“光合午休”现象，最终造成减产。这是困扰植物生理学界百年的难题，随着全球气候变暖，强光胁迫对农作物产量的影响愈发严重。
此前植物已知的自我保护方式能耗高、响应慢，只能被动抵御强光伤害，无法从根源解决问题。同时，作物如何精准感知强光产生的单线态氧、启动自我保护，也一直是个科学谜题。
科研团队通过多项前沿技术研究发现，当遭遇强光胁迫时，植物体内的MBS1蛋白能够精准感知单线态氧，随即发生结构变化与相分离，在叶绿体外部形成一层动态的蛋白凝聚体。这层特殊的“蛋白屏障”如同自带的防晒膜，可通过光学遮蔽作用阻挡多余强光，从源头减少有毒物质积累，高效保护光合系统，实现低能耗的主动防护。
为验证成果的实际应用价值，研究团队连续四年在多地开展水稻田间测产试验，选用主栽稻花香品种进行规模化种植。结果证实，上调MBS1蛋白表达后，水稻对强光、高温的适应性显著提升，可以有效缓解田间逆境损伤，稳产增产效果十分显著。
这项科研成果填补了植物前置光保护领域的理论空白，首次建立了蛋白相分离与植物光合调控的全新关联，开辟了植物高光适应研究的新方向。此次发现的MBS1调控模块，为高光效、抗逆高产作物育种提供了精准分子靶点。在气候变暖的大背景下，该成果为培育适配极端天气的新型水稻品种、保障粮食安全，提供了极具价值的全新育种路径，拥有广阔的产业应用前景。
来源丨央视
编辑 | 农财君
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