揭示塑造我们世界的植物基因

加利福尼亚州帕洛阿尔托 - 由单细胞光合绿藻，莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)的新突变体库创建，使卡内基和普林斯顿大学领导的植物科学家团队能够识别300多种可能需要进行光合作用的基因。光合作用是植物，藻类和一些细菌将能量从阳光转化为碳水化合物的过程 - 用氧气作为副产品填充我们星球的大气层。

他们的研究结果发表在本周的Nature Genetics上。衣藻(Chlamydomonas)代表一组藻类，它们在全球各地的淡水和咸水，潮湿的土壤甚至是雪中都能找到。它们是光合作用的，并且即使在黑暗中也能在实验室中生长，如果给予正确的营养素。这使得Chlamydomonas成为植物生物学家的优秀研究工具，特别是对那些对光合机构的遗传学感兴趣的人，以及植物生物化学的许多其他方面，如对光和压力的反应。

在这项研究中，研究小组创建了一个大约80,000个衣藻属突变体的文库，用于鉴定303个被认为参与光合作用的基因。其中，65种编码已知在光合作用中起作用的蛋白质。其余238个基因在光合作用中没有先前已知的作用，使其成为进一步研究的目标。其中21个被认为是进一步调查的重点。

“这项工作为了解与光合功能相关的各种过程打开了大门，这对我们星球的食物供应至关重要，当然还有补充我们呼吸的大气氧气，”卡内基公司说。 - 作者阿瑟格罗斯曼。

该研究小组的研究结果表明，植物通过光合作用产生碳水化合物所需的基因中，有近一半尚未被表征。

“考虑到这一基本过程的基因研究始于20世纪50年代，这是非常了不起的，”普林斯顿的共同作者马丁·乔尼卡斯说，他以前在卡内基。“我们的图书馆展示了在揭示塑造我们星球历史的生物化学过程的潜在机制以及创造条件以使生命在这里茁壮成长方面还有多少工作要做。”

卡内基植物生物学系代理主任王志勇补充说：“这项工作真正说明了利用高通量遗传技术解决生物学中的重大问题的能力。”

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