2023年8月18日,东北农业大学韩英鹏/李永光/赵雪团队在植物学国际权威期刊《Plant Biotechnology Journal》上发表了题为“GmPLP1 negatively regulates soybean resistance to high light stress by modulating photosynthetic capacity and reactive oxygen species accumulation in a blue light-dependent manner”的研究论文,揭示了GmPLP1在大豆对高光胁迫的响应中以蓝光依赖的方式发挥负调控作用。这一发现为了解植物对不断变化的光环境适应性提供了新的见解。植物的生长和发育受到各种环境因素的影响,光合能力在生物量积累和产量形成中起着关键作用。然而,当光能超过植物的利用能力时,会导致光合系统内过剩的激发能量积累,进而引发活性氧的爆发和光合作用的抑制。尤其是当高光胁迫与干旱、盐碱、高温等同时出现时,会进一步加重胁迫造成的损伤,导致光抑制、光氧化和光损伤,最终对植物造成不可逆的损害,甚至导致植物死亡。此外,光波动是自然界中另一种温和但持久的光胁迫类型。在自然环境中,光量子通量密度(PFD)的日变化范围可达2-3个数量级。特别是,当植物长期处于低光条件(如云层覆盖、作物间相互遮挡等)时,突然遇到强光时,光强的快速变化可能导致PSI和PSII的激发不平衡,从而降低光合作用的光化学效率,导致光抑制甚至光损伤。研究人员通过分析发现,GmPLP1蛋白的表达水平在高光胁迫下显著下调,进一步分析发现GmPLP1主要受白光中的蓝光调控,在强蓝光下显著降低,呈现出受蓝光光强动态调节的特点。为了探究其功能,研究人员构建了GmPLP1基因沉默和过表达的大豆株系,结果显示,沉默GmPLP1可以显著提高大豆对高光胁迫的抗性,在高光胁迫下表现出更高的光能利用能力,较少的光损伤以及叶片中较低的活性氧积累;而过表达GmPLP1基因则导致大豆对高光胁迫更为敏感。