科學家修復光合作用“自然缺陷”,提升了作物40%產量

在地球上,植物進行光合作用都是一個“普遍”現象,但是對於接受率與植物的生長率來說,這個就不是很好能夠控制的了。為了解決這個問題,科學家們研究出了一種新的“捷徑”方式,可以讓作物在設計的光合作用之下,提高40%的產量,這個是由伊利諾伊大學基因組生物學研究所給出的成果,我們來具體看下。

科學家修復光合作用“自然缺陷”,提升了作物40%產量

我們都知道,地球上大多數的作物都會受到光合作用的阻擾而導致產量下降,但如今的方法雖然能夠增強光合作用的範圍,依然沒有解決出實際性的問題,不能夠提升它們的產量。而科學家新方法已經修復了光合作用的自然缺陷(相當於基因編輯),過後通過實驗與野生“近緣種”相比,使作物的生產力提高了40%。這相當於是一個“黑客”行為,巧妙的基因改變過程吧。

科學家修復光合作用“自然缺陷”,提升了作物40%產量

通過這樣方式實施的預估,同樣多的數量作物可以為另外2 億 人提供食物,大大的滿足了21世紀迅速擴大的食品需求,對於許多植物來講,包括大米和大豆,在光合作用方面,RuBisCO是阻擾植物進行光合作用的主要因素,核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶 - 氧化酶(RuBisCO)的關鍵步驟,是其將二氧化碳楔入複合核酮糖-1,5-二磷酸酯(RuBP),這不僅沒有起到促進作用,反而讓它們吸收降低了。

科學家修復光合作用“自然缺陷”,提升了作物40%產量

科學家們通過分析,RuBisCO被廣泛認為是地球上最豐富的蛋白質,但是在植物進行光合作用期間明確被誤認為了是二氧化碳分子的存在,其中大約20%的時間都在進行“誤操作”,科學家們就是利用這點來進行改變的,通過對光合作用過程中的乙醇酸和氨進行快速處理掉,而給植物提供出一個更加“暢通”的路線,再也不用沉迷在RuBisCO的轉化過程之中。

科學家修復光合作用“自然缺陷”,提升了作物40%產量

美國農業部農業研究局生物學家Paul South稱,阻止乙醇酸和氨的轉化,讓RuBisCO在從氧氣中吸收二氧化碳時,變得更加困難,所以它變得更熱,導致更多的光呼吸。從而讓植物的整個光合作用達到新的強度,從而實現了提高光合效率(RIPE),當然這個過程的處理其實就是一個遺傳調整結合使用相當於是進行了一個植物的基因編輯。

科學家修復光合作用“自然缺陷”,提升了作物40%產量

科學家們也是經過了17種不同構建體分析,才找到了這種最近的方式,能夠提升植物的光合作用,還能讓其產量提升40%,這研究結果已經發表在了科學雜誌上,科學研究人員正在考慮是否還可以繼續提升,暫時沒有預報處這樣的光合作用過程基因編輯是否影響作物本身,這個還需要去衡量,謝謝大家閱讀!


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