Newswise — Исследовательская группа рассмотрела решающую роль светозависимой протохлорофиллид-оксидоредуктазы (LPOR) в синтезе хлорофилла и развитии хлоропластов, особенно во время перехода от темноты к свету у растений. Их обзор подчеркивает важность LPOR в оптимизации производства хлорофилла в различных условиях окружающей среды, таких как интенсивность и качество света. Этот комплексный анализ дает ценную информацию для выведения устойчивых к стрессу сортов растений путем раскрытия регуляторных механизмов LPOR, открывая путь для инноваций в разработке ресурсов зародышевой плазмы растений.

Растущее население планеты резко увеличило спрос на продукты питания, в результате чего повышение эффективности использования света (LUE) в сельскохозяйственных культурах стало основной стратегией повышения потенциальной урожайности. LUE означает эффективность, с которой растение производит биомассу из поглощенной световой энергии, в значительной степени полагаясь на эффективность фотосинтеза, где хлорофилл играет жизненно важную роль. Текущие исследования подчеркивают важную роль светозависимой протохлорофиллид-оксидоредуктазы (LPOR) в синтезе хлорофилла и развитии хлоропластов, особенно у покрытосеменных растений. Более того, обширные исследования показывают, что LPOR жизненно важен в ответ на абиотический стресс. Таким образом, всесторонний обзор исследований LPOR имеет важное значение для продвижения развития устойчивой к стрессу зародышевой плазмы растений.

А обзорная статья (DOI: 10.48130/tia-0024-0019) опубликовано в Технологии в агрономии Цель конференции, которая состоится 19 августа 2024 года, — предоставить рекомендации по выращиванию и обновлению ресурсов зародышевой плазмы растений с повышенной стрессоустойчивостью.

В этом обзоре представлен всесторонний анализ LPOR, ключевого фермента биосинтеза хлорофилла и развития хлоропластов. Исследователи сначала рассматривают характеристики LPOR, включая закономерности экспрессии его генов, структурные характеристики и его важную роль в индуцированном светом восстановлении протохлорофиллида (Pchlide) до хлорофиллида (Chlide). Различные типы LPOR были идентифицированы у нескольких видов с разными паттернами экспрессии. Эти различия в экспрессии и субстрат-зависимой активности LPOR оптимизируют темные препараты, обеспечивая эффективный синтез хлорофилла с минимальным влиянием на фотосинтез. LPOR очень похож на семейство SDR и основан на консервативных остатках цистеина для связывания субстрата и каталитической активности. Кроме того, в обзоре исследуется регуляция LPOR факторами окружающей среды, включая переход от света к темноте и абиотический стресс. Исследования регуляции светового сигнала LPOR в первую очередь сосредоточены на том, чтобы растения зеленели при переходе от темноты к свету. Факторы стресса, такие как вода, соль/засуха, холод, жара и тень, по-разному влияют на активность LPOR, уровень белка и транскрипции. Несмотря на значительный прогресс в понимании функции LPOR, обзор выявляет пробелы в знаниях, особенно относительно механизмов регуляции LPOR на посттрансляционном уровне и ее точной регуляции в меняющихся условиях окружающей среды. Исследователи подчеркивают, что устранение этих пробелов имеет решающее значение для оптимизации синтеза хлорофилла, улучшения использования энергии света и разработки устойчивых к стрессу сортов растений, что может иметь серьезные последствия для урожайности сельскохозяйственных культур и устойчивости сельского хозяйства.

По словам ведущего исследователя исследования Вэнь-Ю Яна: «Здесь предлагается взгляд на синтез хлорофилла и развитие хлоропластов, резюмируется важность LPOR в обеспечении использования световой энергии растениями, характер экспрессии генов и структурно-функциональные особенности. Описаны LPOR, а также роль LPOR в реакции толерантности к абиотическому стрессу, каталитический механизм LPOR, а также модуляция LPOR световыми сигналами и другими факторами окружающей среды. »

Таким образом, этот обзор подчеркивает жизненно важную роль LPOR в биосинтезе хлорофилла и его регуляции у различных видов растений. LPOR имеет решающее значение для эффективного использования световой энергии и реакции растений на стресс. Необходимы будущие исследования для изучения сложных механизмов регуляции LPOR, особенно в различных условиях окружающей среды, для оптимизации синтеза хлорофилла. Это понимание может привести к развитию устойчивых к стрессу культур, что в конечном итоге повысит производительность и устойчивость сельского хозяйства.

###

Ссылки

DOI

10.48130/tia-0024-0019

Исходный URL-адрес источника

https://doi.org/10.48130/tia-0024-0019

Информация о финансировании

Эта работа была поддержана Национальным фондом естественных наук Китая (32071963).

О Технологии в агрономии

Технологии в агрономии (e-ISSN 2835-9445) — это академический журнал с открытым доступом, доступный только в Интернете, в котором представлены всемирные исследования в области передовых технологий и прикладных наук в агрономии. Технологии в агрономии публикует оригинальные исследовательские статьи, обзоры, мнения, методы, редакционные статьи, письма и точки зрения по всем аспектам прикладных наук и технологий, связанных с производственным сельским хозяйством, включая (но не ограничиваясь): агрономию, растениеводство, почвоведение, точное земледелие и агроэкология.