生命科學學院王宏斌教授課題組在植物光系統(tǒng)修復機制研究方面取得重要進展，發(fā)現(xiàn)了一個新的陸生植物特有的光系統(tǒng)修復因子——HHL1，特異性參與葉綠體光系統(tǒng)II（PSII）損傷修復調控。這一研究成果 “HYPERSENSITIVE TO HIGH LIGHT1 Interacts with LOW QUANTUM YIELD OF PHOTOSYSTEM II1 and Functions in Protection of Photosystem II from Photodamage in Arabidopsis”（DOI 10.1105/tpc.113.122424），2014年3月14日在線發(fā)表于植物學領域國際權威雜志 The Plant Cell（近5年平均影響因子10.125）。博士生靳紅磊為第一作者，王宏斌教授為通訊作者；相關工作得到了國家自然科學基金、廣東省自然科學基金等的資助。

植物光系統(tǒng)通過利用光能進行光合作用，將二氧化碳和水轉化為有機物，并釋放出氧氣，是生物賴以生存的基礎，也是地球碳氧循環(huán)的重要媒介。其中，光系統(tǒng)II（PSII）利用光能完成水的光解和質體醌的還原，對于光合作用的開啟至關重要。然而，PSII也是最敏感的光化學反應位點，極易受到自然界中不斷變化光條件的損傷。因此，有效的PSII損傷修復是植物有效適應環(huán)境變化的保障。PSII的修復過程較為復雜，主要包括PSII復合物的解組裝以及重新裝配，但其調控機制尚不清楚。長期以來，尋找PSII修復蛋白并闡釋其功能，是理解光系統(tǒng)修復機制的關鍵。

王宏斌教授課題組通過對模式生物擬南芥突變體大規(guī)模篩選，鑒定到一個陸生植物特有的葉綠體類囊體跨膜蛋白——HHL1（HYPERSENSITIVE TO HIGH LIGHT1）。通過生理學、分子生物學、生物化學和遺傳學等手段研究發(fā)現(xiàn)，HHL1基因突變導致PSII活性劇烈降低，活性氧水平明顯上升，葉黃素循環(huán)速度顯著加快；同時，PSII核心蛋白降解速度以及PSII復合物的重新組裝受到影響。有趣的是，HHL1與PSII核心蛋白CP43存在體內和體外的直接互作，并且只和包含CP43的PSII復合物結合，提示了HHL1可能參與調控PSII修復過程中CP43的釋放。進一步研究發(fā)現(xiàn)，HHL1和另一個陸生植物特有的PSII修復蛋白LQY1（LOW QUANTUM YIELD OF PHOTOSYSTEM II1）存在分子和遺傳互作，協(xié)同參與PSII修復調控。該工作發(fā)現(xiàn)了新的光系統(tǒng)修復因子，證實了陸生植物具有復雜精細的PSII修復系統(tǒng)，對于理解植物生長發(fā)育與逆境響應具有重要的理論價值。

王宏斌教授領導的課題組長期專注于植物逆境生物生物學研究。近期，在植物逆境感知與應答方面連續(xù)取得了一系列重要進展。2012年，發(fā)現(xiàn)了水稻識別真菌與細菌的雙重天然免疫受體，研究成果發(fā)表于The Plant Cell；2013年，發(fā)現(xiàn)了葉綠體氧還調控在逆境應答中的重要作用，研究成果分別發(fā)表于植物學領域權威期刊The Plant Journal以及Plant Physiology。