葉綠素是植物進(jìn)行光合作用過程必不可少的,，植物對(duì)葉綠素的調(diào)節(jié)的信息對(duì)人們深入了解這個(gè)重要過程是很重要的,。加州大學(xué)的研究人員已經(jīng)確定了一種當(dāng)種子被埋在泥土中時(shí)植物開始它們生命的重要基因。這篇文章發(fā)表在9月24日的Science上,。

        種子萌發(fā)大致分為三個(gè)階段：吸水萌動(dòng),、內(nèi)部物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)化和胚根突破種皮。種子在黑暗的泥土下萌發(fā)時(shí)會(huì)產(chǎn)生一定量的原葉綠素以備破土后使用,。一旦出土后見到陽(yáng)光,，幼苗必須快速將原葉綠素轉(zhuǎn)化成葉綠素。文章的作者之一Peter Quail博士說植物幼苗既需要一些原葉綠素來進(jìn)行光合作用,，但同時(shí)如果植物積累過多的原葉綠素就會(huì)產(chǎn)生光氧化壓力,，這種壓力能夠漂白植物葉。

        在文章中,，研究人員描述了光敏色素相互作用因子1（phytochrome-interacting factor 1PIF1）基因影響原葉綠素生產(chǎn)的過程,。研究人員瞄準(zhǔn)PIF1基因是因?yàn)樗軌蚺c光敏色素相結(jié)合。實(shí)驗(yàn)中,，研究人員將擬南芥中的PIF1基因敲除,。他們?cè)诤诎档沫h(huán)境中（模擬土壤下的條件）培養(yǎng)植物幼苗，然后將不同的組（擬南芥苗）在六天中的不同時(shí)間點(diǎn)上帶到光下。他們發(fā)現(xiàn)突變植物中原葉綠素的水平是正常植物（野生型）的兩倍,，這意味著光敏色素是原葉綠素的負(fù)調(diào)節(jié)因子,。他們還發(fā)現(xiàn)幼苗在黑暗中長(zhǎng)的越長(zhǎng)，當(dāng)見光時(shí)它們死亡的可能性就越大,。其原因是因?yàn)橥蛔冎参锊荒荜P(guān)閉萌發(fā)期間的原葉綠素生產(chǎn),，因此幼苗在黑暗中生長(zhǎng)的時(shí)間越長(zhǎng)毒性物質(zhì)的水平就會(huì)積累的越高。

        正常植物能夠制造出足夠的原葉綠素氧化還原酶與正常水平的原葉綠素結(jié)合,。但是在突變幼苗中,，沒有產(chǎn)生足夠量的這種酶來與過量的原葉綠素結(jié)合,。研究人員認(rèn)為植物的這種精確調(diào)節(jié)原葉綠素生產(chǎn)的能力可能是為了確保高等植物種子的存活,。因?yàn)楦叩戎参锉仨毥?jīng)過從黑暗的地下環(huán)境到地上生活的過程。

        這個(gè)發(fā)現(xiàn)有可能應(yīng)用在農(nóng)業(yè)生物技術(shù)上,，研究人員或許能夠通過調(diào)控這個(gè)基因來提高植物光合作用的效率,。