Advanced Science | 中科院遗传发育所李响团队破译植物光合途径“变形记”的遗传密码

本研究通过基因组学、单细胞转录组和单细胞ATAC分析，揭示了莎草科植物Eleocharis baldwinii在不同环境中灵活切换光合作用途径的基因与调控机制。研究发现，大莎草具有独特的光合可塑性，能在水下表现为C₃型光合，在陆地转为C₄型。研究还发现C₄代谢的亚基因组分工现象，以及C₄代谢启用环境响应式调控元件。此外，研究提出了光合进化的"工具箱"理论，揭示了光合作用趋同进化的遗传多样性。最后，研究探讨了生态适应与进化驱动力，认为环境诱导的调控元件驱动了C₄光合的进化。这些发现为作物光合效率改良提供了全新理论框架。