植物需要阳光才能生存。但像人类一样,植物可能遭受过度暴露的损害。植物也可以晒伤。新研究显示,过氧化氢在保护植物免受阳光损害方面起着重要的作用。过氧化氢,H2O2,作为植物的防晒霜。
H2O2是光合作用的副产物。以前曾经提出这种化学物质具有感官和信号作用,但是科学家无法确定在哪里或如何作用。“Nature Communications”杂志上的新研究显示,过氧化氢从称为叶绿体的植物细胞转移到细胞核,从而改变细胞对不同阳光水平的反应。
埃克塞特大学研究员尼克·斯米尔诺夫(Nick Smirnoff)在一篇新闻稿中说: “植物能够检测到光线有多重要,因此可以充分利用光合作用。” “他们还必须调整以保护自己,因为高水平的光线可以损害叶子 – 在某些方面类似于我们的人类如何防止我们的皮肤上晒伤。
研究人员使用荧光蛋白来跟踪植物细胞内H2O2的运动和行为。生物标志物显示过氧化氢从叶绿体移动到细胞核,其中可以操纵基因以调节光合作用的速率并确保植物叶片不被晒伤。
一些叶绿体直接连接植物核,使H2O2容易移动。
埃塞克斯大学研究员Marino Exposito-Rodriguez说:“这种突破是通过开发过氧化氢荧光蛋白传感器而实现的,这使得我们能够实时观察到H2O2在植物细胞中的移动。
由于H2O2在操作光合作用速率方面起着重要的作用,因此化学物质可以用来提高作物产量。