中國科學院光生物學重點實驗室

來自 網絡 的圖片

中國科學院光生物學重點實驗室，其歷史可以追溯到二十世紀六十年代。1962年，在湯佩松先生的帶領下，實驗室開始光合作用研究，並於1978年成立光合作用研究室，隨後在1998年成立光合作用研究中心。中國科學院光生物學重點實驗室正式成立於2009年，目前是我國唯一專門研究植物光合作用的重點實驗室。實驗室主任為林榮呈研究員，副主任為楊文強研究員、馮麗潔高級實驗師。

目錄

機構簡介

實驗室主要圍繞太陽能光生物轉化與利用的核心問題，揭示光能利用效率調控的分子機理，為在農業和能源應用提供基礎性、前瞻性的技術和理論支撐。實驗室主要研究內容包括以下三個方面：光能高效吸收、傳遞和轉換機理，光合功能調控網絡及光生物燃料轉化機理，光能利用效率調控與作物光能高效利用。

研究團隊

實驗室由10個研究組構成，固定人員36人，其中研究人員25人，技術人員11人。現有中科院院士1名。在讀研究生81人，其中碩士研究生55人，博士研究生26人；在站博士後3人。

實驗室已建立了光合作用光譜技術平台、蛋白質分析技術平台和生物成像技術平台。2019年，新型調製葉綠素熒光儀、LED激發-探測光譜儀和NGC中高壓層析系統投入使用，並成功舉辦了「第一期光合作用技術研究高級培訓班」，來自全國11個省市的120餘名學員參加了培訓。

2020年，實驗室主持或承擔科技部、國家自然科學基金委、中科院等國家和部委各類重要項目共57項，項目合同經費共計11430.45萬元。其中，科技部項目15項，國家自然科學基金項目17項，中科院項目16項，國際合作交流項目1項，農業部轉基因專項1項，人才項目4項。2020年新增項目12項，新增項目經費2227.1萬元。2020年，實驗室主要在Science, Cell, Molecular Plant, Nature Communications, Nature Plants等國際主流學術刊物發表論文30篇，獲得發明專利7項。

研究方向

實驗室立足國家重大戰略需求，瞄準世界科技發展前沿，結合國家及科學院中長期科技規劃，運用分子遺傳學、分子生物學、生物化學和波譜學等多學科的研究手段，系統開展太陽能光生物轉化的綜合研究。重點開展以下面三個方面的研究：（1）光能高效吸收、傳遞和轉換機理；（2）光合功能調控網絡及光生物燃料轉化機理；（3）光能利用效率調控與作物光能高效利用。

研究方向1. 光能高效吸收、傳遞和轉換機理

（1）光合膜蛋白的生物化學研究、光合膜色素蛋白複合物的組裝與質量控制。採用結構生物學主要是晶體學的方法研究光合機器組裝與修復的機理。（2）植物光合作用的機理，光系統II和光系統I的結構和功能，膜蛋白結晶和結構解析。（3）光合膜蛋白的高效吸能、傳能與轉能機理、功能調控的分子機理、結構與功能的關係；光合膜蛋白的仿生模擬(人工葉片)；極端條件下生存的植物光合作用高光調控及保護機制多樣性研究；植物膜脂與膜蛋白的關係。

研究方向2. 光合功能調控網絡及光生物燃料轉化機理

（1）微藻光合器生物發生及功能調控的分子機制。運用系統生物學技術，揭示藍藻光合膜蛋白複合物的組裝機制、綠藻光合產氫的分子調控機制以及高產氫藻株的遺傳構建等。（2）衣藻光合作用調控機理、光合作用和碳代謝網絡、黑暗異養和厭氧代謝調控機制、氧化還原平衡調控衣藻發育和能量代謝、小麥等重要農作物光能高效利用和高溫脅迫響應的機理及遺傳改良。（3）葉綠體生物發生、葉綠體基因表達調控、核質信號轉導，水稻光能高效利用的機理及遺傳改良。

研究方向3. 光能利用效率調控與作物光能高效利用

（1）光合作用光保護機理、光合膜色素蛋白複合物組裝機制、葉綠體基因表達調控、稻麥等重要農作物光能高效利用的機理及遺傳改良。（2）植物光信號轉導機制；葉綠素合成的分子調控；植物對強光的響應和適應機制。（3）C4植物碳代謝關鍵酶的翻譯後修飾研究、酶活性機理的研究、複合體的組裝機制及調控研究、C4的高光效機制研究及C4結構形成過程的蛋白質組學及翻譯後修飾研究。