生物学杂志 ›› 2020, Vol. 37 ›› Issue (2): 88-.doi: 10.3969/j.issn.2095-1736.2020.02.088
摘要: 光合作用是植物生长发育的基础,培育对光能具有高效利用能力的植物品种,对于提升植物的生产水平将起到重要的作用。高光效植物是具有高光能利用效率的植物,绿色植物在进行光合作用时,首先通过叶片上的捕光天线系统捕获太阳能,并在光系统复合体中心将其转化为电能;其次,电子进一步在光合膜的各个蛋白复合体和电子传递体上进行传导,将能量储存在ATP和NAD(P)H中。最终,光能在植物体内转化为化学能并以有机物的形式储存。围绕如何提高植物光能利用效率,综述了目前植物高光效研究的3个重点方向:一是在植物光合作用中提高光能的吸收、加快电子的传递与能量转化;二是减少光能的损失;三是提高碳同化效率。同时,提出目前研究主要存在的不足,包括特定条件下对植物进行的单一研究、缺少对植物群体光合性能研究以及缺少“源-库”关系的研究等问题。在此基础上,结合全基因组关联分析、新兴的合成生物技术以及叶际微生物研究的成果,对未来发展进行展望,以期对植物高光效的研究提供指导,并为提高我国作物产量提供理论支撑。
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