过氧化氢可保护植物免受阳光伤害

新研究表明，植物使用过氧化氢(H2O2) - 最着名的用于漂白和头发处理 - 控制细胞对不同光照水平的反应。该化学物质是植物细胞中称为叶绿体的部分光合作用的副产物。

先前已经怀疑过氧化氢的信号传导作用，但这项研究 - 由埃克塞特大学和埃塞克斯大学 - 首次发现它在何处以及如何发生。

“这是重要的植物能够检测有多少光有，所以他们可以进行光合作用的大部分，”尼克·斯米尔诺夫教授，英国埃克塞特大学的说。

“它们还必须进行调整以保护自己，因为高水平的光线会损坏树叶 - 在某种程度上类似于人类如何在我们的皮肤上晒伤。”

埃塞克斯大学的Phil Mullineaux教授说：“我们知道有很多不同的信号被发送到细胞核来切换基因并重新组织细胞的工作方式，但这是第一次观察到这些信号的移动从叶绿体(光合作用发生)到细胞核。“

该研究由英国生物技术和生物科学研究委员会(BBSRC)资助。

研究人员使用检测过氧化氢的荧光蛋白观察了H2O2如何从叶绿体中移出并在细胞核中检测到。

植物的基因位于细胞核中，发现的过程显示植物如何激活叶子所需的基因以适应明亮光的潜在破坏性影响。这种叶绿体与细胞核连通的过程确保植物继续保护光合作用并适应普遍的条件。作物中的光合作用决定了它们的生长和产量。

科学家还发现，一些产生H2O2信号的叶绿体附着在细胞核上，使它们能够有效地传递化学物质。

第一作者，埃克塞特大学前任现在埃塞克斯大学的Marino Exposito-Rodriguez博士说：“这一突破是通过过氧化氢荧光蛋白传感器的开发实现的，这使我们能够观察到H2O2的运动。实时植物细胞。“

该论文发表在Nature Communications杂志上，题目是：“光合作用依赖的H2O2从叶绿体转移到细胞核提供了一种高光信号传导机制。”