一項投資近百萬元,、以尋找植物光信號傳導(dǎo)“接力手”的科學(xué)研究項目,，日前在中國科學(xué)院上海生命科學(xué)院植物生理生態(tài)研究所啟動,，這是我國改良農(nóng)作物基因功能研究方面的一項重要的基礎(chǔ)性研究。

　　光是生命的產(chǎn)生和繁衍最重要的環(huán)境因子之一,。對于高等植物而言,，它不僅是光合作用的能量來源，同時也是調(diào)節(jié)植物重要生命活動－－光形態(tài)建成,、光周期反應(yīng)以及內(nèi)在生物鐘節(jié)律性調(diào)節(jié)的信號來源,。

　　科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，在太陽照射的赤,、橙,、黃、綠,、青、藍(lán),、紫七種顏色光中,，藍(lán)光、紅光和遠(yuǎn)紅光對植物的生長發(fā)育最有效,。與此相對應(yīng),，植物體內(nèi)也存在三種光受體，即藍(lán)光受體,、紅光受體和遠(yuǎn)紅光受體,。這三種受體接受了外界的光照以后，就將光信號傳遞到植物體內(nèi)“生物鐘”的處理器－－“中心振蕩器”,，光信號經(jīng)過“中心振蕩器”處理以后,，再輸出“指令”調(diào)節(jié)植物的生長發(fā)育。

　　按照這一原理,，植物每時每刻都根據(jù)周圍光照時間長短,、光照強度、光照周期等條件的變化,，不斷調(diào)節(jié)自己生命活動過程,，以最大限度地適應(yīng)周圍的環(huán)境。

　　科學(xué)家通過對一種常見的模式植物－－擬南芥菜研究后還發(fā)現(xiàn)，植物光受體接受了光信號以后,，要將信息的“接力棒”傳遞給不同的“接力手”－－植物體內(nèi)的蛋白質(zhì),，經(jīng)過蛋白質(zhì)層層傳遞，最終到達(dá)“中心振蕩器”,。

　　到目前為止,，科學(xué)家們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了傳遞藍(lán)光信號的“接力手”ＣＯＰ１和ＡＤＯ１，但是否還有更多的“接力手”參與了植物體內(nèi)光信號的傳遞過程,？每一位“接力手”承擔(dān)了什么功能,？傳遞的途徑是什么等許多問題，目前還不清楚,，世界各國的植物分子學(xué)家都在競相研究之中,。

　　“光調(diào)控著植物自種子萌發(fā)一直到開花結(jié)實的整個生長發(fā)育過程，人們司空見慣的這一生命過程其實極其復(fù)雜,。”中國這一研究的項目負(fù)責(zé)人,、中科院上海生命科學(xué)院植物生理生態(tài)研究所植物分子遺傳國家重點實驗室楊洪全研究員說：“我們將分別對擬南芥菜和水稻進(jìn)行研究，尋找植物光信號傳導(dǎo)的‘接力手’,，最終目的是構(gòu)建一個光信號傳導(dǎo)網(wǎng)絡(luò),，并希望通過調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)中各種信號傳遞基因的表達(dá)，按照植物育種的各種需要來改良農(nóng)作物,。”

　　這項名為《高等植物光控發(fā)育和生物節(jié)律性的信息基礎(chǔ)》的課題,，是國家自然科學(xué)基金委員會重大研究計劃《真核生物重要生命活動的信息基礎(chǔ)》的一部分，上海生命科學(xué)院植物生理生態(tài)研究所共有三項課題獲得這一計劃的支持,。