6月15日，廖红教授，廖红团队陈志长教授、博士生李健与日本冈山大学马建锋教授、中科院朱新广研究员共同合作在Nature Plants在线发表了题为Diel magnesium fluctuations in chloroplasts contribute to photosynthesis in rice的研究论文。该研究发现了叶绿体镁的昼夜震荡规律，通过功能分析负责水稻叶绿体镁节律性输入的转运蛋白OsMGT3，进一步解析了叶绿体镁参与光合固碳的调控过程及机制。

   该研究首先发现了叶绿体中自由态的镁水平具有昼夜节律性，这与固碳酶Rubisco的昼夜节律性高度一致。通过对镁转运蛋白家族功能研究发现，定位于叶绿体膜上的OsMGT3转运蛋白基因具有明显的昼夜节律性。OsMGT3的功能缺失突变体中叶绿体镁的节律性震荡显著降低，导致Rubisco酶活以及净光合速率的下降，最终抑制水稻生长。此外，特异性地在叶肉细胞中过量表达OsMGT3 ，可以增强叶绿体镁的输入以及光合固碳的能力，体现出该基因在提高光合作用上的潜能。

     综上，水稻中叶绿体镁浓度和Rubisco活性具有一致的昼夜节律性，并且节律性震荡部分受到叶绿体膜上镁离子转运蛋白OsMGT3的调控。增强叶绿体镁的输入可显著地提高水稻的光合效率。该研究结果为作物光合作用改良提供了一种新的思路。