2026 年 7 月底，中国科学技术大学等团队在 Nature 发表研究，首次在植物天然细胞环境中原位解析了水稻光系统 II（PSII）-捕光复合体 II（LHCII）超级复合物的完整结构，补上了困扰科学界约 20 年的关键空白，为理解植物光合作用的高效光能转化提供了原子级证据。
亮点一：人类首次看清光合作用核心复合物的"工作状态"
研究团队突破基于体外蛋白纯化的传统结构生物学路径，利用原位冷冻电镜与单颗粒分析技术，直接对水稻完整叶绿体进行冷冻成像，在保留天然脂质与膜环境的前提下，解析了 C2S2M2L4 型 PSII-LHCII 超级复合物，平均分辨率达 2.89 Å（核心区 2.3 Å），并补齐了此前丢失的 4 个 L-LHCII 捕光亚基。研究同时发现，PSII 不仅是光能转换的"发动机"，更是直接支撑类囊体膜三维堆叠的"物理骨架"，回答了植物学领域长期悬而未决的细胞架构难题。
亮点二：光防护机制研究为作物稳产提供新思路
强光逆境是影响作物产量的重要因素，"光合午休"可造成约 30% 的产量损失。我国科学家最新研究发现，MBS1 蛋白在强光作用下可直接感知单线态氧并形成凝聚体，包裹叶绿体起到类似"防晒霜"的保护作用，实现精准、主动、快速的光防护。在海南、北京、黑龙江等地连续四年的大田试验表明，上调 MBS1 可有效抵御强光逆境、实现稳产增产，为作物抗逆改良提供了新的分子靶点。
亮点三：叶绿体在植物免疫中的新角色
2026 年 6 月发表于 Nature Plants 的研究揭示了叶绿体作为植物-病原菌攻防关键枢纽的新机制：小麦条锈菌效应子 Pst_SCP 进入寄主细胞后劫持细胞膜蛋白 TaMP 向叶绿体转位，通过增强对四吡咯代谢底物的降解，抑制叶绿体介导的免疫反应，从而促进感病。该发现深化了对叶绿体免疫调控与植物抗病机制的理解。
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