维度网讯，德国慕尼黑大学（Ludwig Maximilian University of Munich）研究人员以蓝藻集胞藻属（Synechocystis）为模型生物，通过模拟加速进化获得了可耐受极端光照波动的菌株，为理解光合作用过程并寻找效率提升起点提供了新依据。

光合作用在相对较低光照下效率最高，过强光照会降低效率。在自然环境中，云层、遮阴等天气变化导致光照强度频繁波动，植物调节机制若响应过慢，将直接影响作物产量。研究团队将集胞藻属置于胁迫条件下，即高强度与低强度光照以每隔一到几分钟的频率交替切换，这种模式会破坏光合作用过程并损伤光系统。

为了解蓝藻如何适应上述不利光照条件，科学家在实验室中模拟了加速进化过程，最终获得可在通常致死的光照波动中存活的集胞藻属菌株。遗传分析显示，适应性菌株携带有影响关键光合作用生物分子活性和数量的突变，这些分子包括光系统I和II的蛋白质-色素复合体，以及捕光天线复合体。这些进化适应性显著提高了蓝藻对极端光照强度波动的耐受性。

研究结果有望为制定新策略提供支持，以提升农作物对光照变化的适应能力和耐受性，从而减少因光照波动造成的产量损失。

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