午間的強光，是農作物生長的“雙刃劍”，看似充沛的光照能滋養作物，卻會引發“光合午休”現象，造成產量大幅損耗。作物“午休”的機制是什么？如何克服“午休”及由此帶來的產量損失？一直是困擾科學界的難題。

　　6月18日，中國科學院遺傳與發育生物學研究所、崖州灣國家實驗室李家洋院士團隊聯合國內外多家單位，在國際學術期刊《細胞》在線發表研究成果，首次發現植物可通過蛋白凝聚體為葉綠體搭建動態“天然防曬屏障”，解鎖了全新主動光保護機制。研究由國家生物育種重大專項及國家重點研發計劃支持完成，是我國在作物高光效基礎研究領域取得的一項原創性重大成果。

　　扎根田間地頭，與普通農民看上去別無二致，把論文寫在祖國大地。科研團隊在海南、北京和黑龍江等地連續進行了四年大田試驗，充分驗證了這一機制的應用價值。團隊以主栽優質稻品種為試驗材料，發現上調MBS1蛋白表達后，水稻抵御田間強光逆境的能力顯著增強，在不影響植株正常生長發育的前提下，實現了穩產增產。

　　光照是植物光合作用的能量源泉，卻也是潛在的“傷害源”。大田環境中，強光往往與高溫、干旱疊加形成復合逆境，過量光能會導致作物正午光合效率下滑。這一瓶頸制約著農作物產能提升。

　　傳統觀點認為，強光誘發葉綠體內產生的單線態氧，造成光系統Ⅱ及葉綠體結構損傷并觸發防御反應，即先受損再啟動保護，是典型的事后補救，反應慢、耗能大。

　　此次研究成功解鎖了植物的“智能防曬密碼”。科研團隊依托核磁共振結構解析、超分辨顯微觀測、光學模擬等前沿技術，鎖定了核心調控蛋白MBS1。研究證實，當遭遇強光脅迫時，MBS1蛋白可精準捕捉單線態氧信號，在葉綠體外膜動態組裝形成特殊蛋白凝聚體。

　　與傳統“受損后修復”的生化防護模式不同，這些蛋白凝聚體如同一層自適應、可開合的“智能防曬膜”，緊密包裹在葉綠體表面，通過光學散射、遮蔽作用弱化強光透射，從源頭減少單線態氧的過量生成，避免光合系統損傷。

　　多位國際審稿專家對該成果給予高度評價，認為這是作物光合改良領域的標志性突破。研究創新性打通了活性氧感知、蛋白相分離、亞細胞光學調控與田間作物產能的關聯鏈路，填補了傳統植物逆境生物學的理論短板，從基礎機理創新到田間應用驗證形成完整研究閉環，兼具重大的學術創新價值與廣闊的轉化前景。

　　專家認為，在全球氣候變化、極端天氣頻發的當下，這項成果為高光效、抗逆高產作物育種開辟了全新賽道，提供了精準可靠的分子靶點與育種思路，對提升農作物氣候適應能力、穩定糧食產能、筑牢國家糧食安全防線，具有十分重要的科學價值與現實意義。

　　從精準設計“一粒種子”，到為莊稼裝上“抗冷保險”，再到如今成功破解作物“午休”奧秘，我國科研人員勇攀高峰，為保障國家糧食安全不斷作出科技新貢獻。

　　“在精準設計育種領域，我們取得了覆蓋理論、技術、產品的全鏈條體系化突破。”中國科學院院士李家洋介紹，“十五五”期間，我們將進一步聚焦高產、優質的重大品種創制研究，包括基礎理論前沿、關鍵核心技術的突破，使中國躋身國際引領地位。

　　策劃：陳芳

　　統籌：吳晶

　　記者：胡喆、古一平

　　新華社國內部出品