2021年4月12日，植物學(xué)國(guó)際著名期刊Molecular Plant（IF5Y=12.744）在線發(fā)表了華南農(nóng)業(yè)大學(xué)亞熱帶農(nóng)業(yè)生物資源保護(hù)與利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/生命科學(xué)學(xué)院/園藝學(xué)院龐學(xué)群/張昭其課題組的題為“Arabidopsis CHLOROPHYLLASE 1 Protects Young Leaves from Long-term Photodamage by facilitating FtsH-mediated D1 degradation in photosystem II repair”的研究論文（論文鏈接：https://www.cell.com/molecular-plant/fulltext/S1674-2052（21）00129-5），經(jīng)課題組長(zhǎng)達(dá)10年的研究，揭示了葉綠素酶協(xié)助葉綠體光系統(tǒng)II受損D1核心蛋白降解從而提高植物光保護(hù)的分子機(jī)制。

 

　　葉綠素酶是一個(gè)已被發(fā)現(xiàn)近一個(gè)世紀(jì)的“古老”的酶、長(zhǎng)期以來(lái)被認(rèn)為是高等植物葉綠素降解途徑的第一個(gè)酶，催化葉綠素的脫植基反應(yīng)。課題組在研究采后菜心保鮮及衰老機(jī)制時(shí)發(fā)現(xiàn)，葉綠素酶可能不參與菜心葉片衰老過(guò)程中的葉綠素降解。同時(shí)期針對(duì)擬南芥葉片衰老的研究也證實(shí)了葉片衰老過(guò)程中葉綠素脫植基反應(yīng)由脫鎂葉綠素水解酶（Pheophytin Pheophorbide Hydrolase，PPH）催化而非葉綠素酶（Schelbert et al., 2009）。那么，植物幼葉中高豐度葉綠素酶具有什么生物學(xué)功能呢？課題組以擬南芥幼葉為材料，系統(tǒng)研究了葉綠素酶在幼葉中的光保護(hù)功能，發(fā)現(xiàn)CLH1可定位于幼葉葉綠體中，與PSII解體中間復(fù)合體PSII core /RC47互作，通過(guò)催化葉綠素的脫植基反應(yīng)，釋放結(jié)合在D1上的葉綠素，從而補(bǔ)償高光脅迫導(dǎo)致的FtsH2解折疊活力的不足，促進(jìn)受損D1的降解，認(rèn)為葉綠素酶正是人們長(zhǎng)期以來(lái)尋找的參與D1降解的葉綠素降解酶，通過(guò)協(xié)助FtsH對(duì)受損D1蛋白的降解在幼葉中起光保護(hù)功能。

 

　　生命科學(xué)學(xué)院2020屆博士畢業(yè)生田亞楠為該論文的第一作者，生命科學(xué)學(xué)院龐學(xué)群教授和園藝學(xué)院張昭其教授為共同通訊作者，課題組博士研究生鐘銳豪和魏俊斌分別為第二和第三作者。該研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金（31272214和31171988）與科技部國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究（973項(xiàng)目）課題（2013CB127105）的資助。