ご存知のとおり、葉は日光の下で最もよく光合成します。幸運にも日光を浴びる葉もあれば、日陰では生産性が低下する葉もあります。影を落とすものの動き次第で、日向と日陰の両方にいられるという問題を抱えた葉もあります。そして、葉が暗いところから明るいところへ、または明るいところから暗いところへ移動するたびに、葉は新しい環境に適応するためにエネルギーを浪費します。フェイサと同僚たちは、 彼らが呼ぶ遺伝子 ブースター（BSTR） 植物が変化する光に対応するのを助けるポプラの木に含まれていますが、研究チームは他の植物にも シロイヌナズナ 植物もそれを利用することができ、利用すると光合成のスーパーチャージャーのような働きをします。
の魔法 BOOSTER 遺伝子の最大の長所は、植物が光エネルギーを管理するのを助けることです。 非光化学消光 （NPQ）反応。実際、葉が暗いところから明るいところへ移動すると、葉は耐えられる以上の光を浴びます。NPQは、植物が明るい光を熱に変換して放射することで、植物が明るい光に対処するのを助けます。これにより、過度の光が植物にダメージを与えるのを防ぎます。問題は、NPQのオン/オフを切り替えるのに時間とエネルギーがかかることです。 BOOSTER この遺伝子はこのプロセスを加速し、植物が光を栄養分に変換するためにより多くの労力を費やすことを可能にします。
その BOOSTER この遺伝子はポプラの木にしか見られないが、フェイサとその同僚は他の植物でも機能するかどうか疑問に思った。彼らは BOOSTER それを シロイヌナズナ遺伝子を調べるためのモデル植物である。 シロイヌナズナ 植物と BOOSTER この遺伝子は標準的な植物の50倍の大きさに成長し、XNUMX%多く種子を生産した。遠縁の植物におけるこの遺伝子の成功は、 BOOSTER ポプラだけでなく、多くの植物に恩恵をもたらす可能性があります。
この研究は、700 種類以上のポプラの木を調べた結果である。科学者たちは、自然環境で木がどのように成長するかを観察し、どの木がより活発な BOOSTER 遺伝子を持っているか分析した。フェイサ氏と同僚は、最も有望な木を選び、野外と温室の両方で詳細に研究し、研究者たちは光合成速度から成長パターンまですべてを追跡した。
植物は、太陽と日陰の間を移動する際に驚くほど多くのエネルギーを失っています。葉が日陰になった後も光合成の抑制が数分間続くため、光合成速度が低下し、成長の可能性も低下します。多くの植物科学者は、光合成は作物の効率を向上させるための重要なステップであると考えています。しかし、これまでの遺伝学的アプローチは、種を超えて一貫して機能していませんでした。 BOOSTERの幅広い有効性は、より栄養価の高い作物を生み出す新たな研究を示唆する可能性がある。
Feyissa, BA, de Becker, EM, Salesse-Smith, CE, Shu, M., Zhang, J., Yates, TB, Xie, M., De, K., Gotarkar, D., Chen, MSS, Jawdy, SS, Carper, DL, Barry, K., Schmutz, J., Weston, DJ, Abraham, PE, Tsai, C.-J., Morrell-Falvey, JL, Taylor, G., Chen, J.-G., Tuskan, GA, Long, SP, Burgess, SJ, & Muchero, W. 2025. 孤児遺伝子 BOOSTER が光合成効率と植物の生産性を高める。 発達細胞. https://doi.org/10.1016/j.devcel.2024.11.002
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