植物叶绿素降解机制研究进展

丁跃 吴刚 郭长奎

（浙江农林大学植物生长与品质调控实验室，杭州 311300）

植物叶绿素降解机制研究进展

丁跃 吴刚 郭长奎

（浙江农林大学植物生长与品质调控实验室，杭州 311300）

叶绿素降解与作物产量密切相关，叶绿素降解延迟，能延长作物后期的光合能力，并提高作物产量。近年随着结构生物学、基因组测序和生物信息学的发展，人们已经在植物叶绿素降解机制的研究上取得了一系列进展，特别是对叶绿素降解的主要生化途径—— 脱镁叶绿酸氧化酶（pheide a oxygenase，PaO）途径已有深入的了解。主要对近年来叶绿素降解代谢、调控机理、滞绿突变体等三方面的研究进展进行综述，并对未来研究方向进行了展望，旨为作物育种和光高效利用提供理论依据。

叶绿素；降解；滞绿；PAO途径

叶绿素是植物体内重要的光合色素，以色素蛋白复合体形式存在于植物类囊体中，在光合作用中起捕获并传递光能的作用。植物叶绿素主要由叶绿素a（chlorophyll a，Chl a）和叶绿素b（chlorophyll b，Chl b）组成，两者结构类似，包含卟啉环、卟啉环中央的镁原子和长脂肪烃侧链，它们仅在吡咯环Ⅱ的附加基团有差异：前者是甲基，后者是醛基［1］。叶绿素吸收光能，通过光合作用为植物体发育提供能量，但过量的叶绿体存在会产生大量自由基，加速植物细胞死亡［2］。叶绿素降解产物具有抗氧化的作用，可以维持或缓解细胞活性。因此，叶绿素的适时降解具有重要的生物学意义。

植物叶绿素在体内以动态形式存在。据统计，全球每年约有109t叶绿素在植物中被降解［3］。……