9月12日，国家基础学科公共科学数据中心（简称“国家基础数据中心” ）“中国海岸带植物资源数据库”在多学科融合创新方面取得重要成果。相关研究成果已通过论文“Structure and function of a huge photosystem I-fucoxanthin chlorophyll supercomplex from a coccolithophore”发表于国际著名顶级期刊《Science》，并作为封面报道。论文由国家基础数据中心“中国海岸带植物资源数据库”负责人、中国科学院烟台海岸带研究所王寅初博士与中国科学院植物研究所王文达研究团队等共同完成，王寅初博士是论文共同第一作者。

论文选为《Science》封面报道

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中心“中国海岸带植物资源数据库”负责人是论文共同第一作者

光系统I-捕光天线复合体在光合作用中负责将光能转化为化学能。由于光合生物对不同光环境的适应性，该复合体在结构和大小上呈现显著差异。特别是从海岸带向“陆”和“洋”两个方向的环境适应过程中，光系统I-捕光天线复合体更是经历了深刻的演化。颗石藻起源于古海岸带，于中生代征服远洋并达到繁盛，对当今全球的气候和生态意义重大。其中，赫胥黎艾氏藻（Emiliania huxleyi）是颗石藻类群中最著名的模式生物，是海岸带生物学中的重要研究对象。因此，赫胥黎艾氏藻光系统I-捕光天线复合体光能利用分子机制的研究对于海岸带生物适应性进化的研究意义非常重大。

论文揭示了赫胥黎艾氏藻光适应进化的重要机制（图1），报道了来自赫胥黎艾氏藻的光系统I-岩藻黄素叶绿素a/c结合蛋白（PSI-FCPI）超级复合物三维结构与色素蛋白特征，分辨率为2.79 Å。该结构显示了一个由51个蛋白亚基和819个色素分子组成的、分子量高达1.66兆道尔顿的巨大超复合物。飞秒瞬态吸收光谱结果表明赫胥黎艾氏藻PSI-FCPI在不同光波段下的光能量子转化效率超过95%。该研究首次在原子层面揭示了颗石藻通过扩展和优化其光系统结构来适应海洋光环境的独特策略，是光合生物光适应进化研究中的一个重大发现（图2）。

图1 赫胥黎艾氏藻的PS I-FCPI超复合体模型

图2 基于光系统I-捕光天线复合体的结构比较与亚基组装关系展示典型光合生物在“陆”和“洋”两个方向上的光适应进化

中国海岸带植物资源数据库由中国科学院烟台海岸带研究所等承担建设。该数据库将海洋藻类与陆地植物的演化视为统一整体，服务于海岸带学科的建设，并且注重与产业界的互动，起草发布了多项行业标准与国家标准。在配合数据库的海岸带学科建设方面，遵循海岸带生物演化历史的“起源、登陆、征洋、共存”四部曲架构，本研究补齐了数据库多年学科建设中的第三部曲“征洋”篇。

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DOI: 10.1126/science.adv2132

链接：https://www.science.org/doi/10.1126/science.adv2132