李亚东，许晓凯，李 唯，胡超凡，庄健乐，张学杰，雷炳富，刘应亮

(1. 华南农业大学 材料与能源学院，广东 广州 510642；2. 岭南现代农业科学与技术广东省实验室，广东 广州 510642)

1 引 言

农业生产是有人类文明出现以来最重要的人类活动，不仅为人类提供源源不断的食物，同时还为许多工业生产提供了丰富的原材料。通过不断的技术革新，世界粮食产量逐年增长，相比于20年前，世界范围内营养不良的人口数量已经减少了一半(http://www.fao.org/faostat/zh/#data)。但是，仍然有将近10亿人的温饱问题无法解决[1]。为了提高粮食产量，农业生产过程中会使用大量的农药和化肥，用于保证农作物对营养的需求及抵抗有害生物的入侵和不良气候环境的胁迫。长期大量地使用这些化学制品，虽然为保证粮食产量做出了巨大的贡献，但也增加了农业生产的成本，牺牲了环境生态安全和耕地质量，造成了严重的空气、水和土壤污染，破坏了土壤的结构和生物多样性[2-4]。大量研究已经证明，目前农业生产对环境的影响正在逐年升高，而产出-投入比和农业生产的弹性正在逐年降低[5]。为了农业生产的绿色可持续发展，亟待解决的问题就是减少农药和化肥等化学制品的使用。

据报道，植物的生物量有超过90%产自于光合作用[6]。植物的叶片细胞中含有大量可以进行光合作用的叶绿体，叶绿体内分布有类囊体。类囊体通常是几十个垛叠在一起，其膜上有光合色素和电子传递系统[7]。当植物叶片受到光照时……