新基因技術可提高作物光合作用效率

作者:一一奇聞 目錄:科學探索  時間:2022-01-23 

  新華社舊金山11月19日電(記者馬丹)美國一項最新研究說,通過改造植物中的相關基因,可以使植物更有效進行光合作用,從而提高作物產量。

  植物通過光合作用把陽光和空氣轉化成有機物,從而給人們提供食物和燃料。但如果植物接受過多光照,可能對進行光合作用的相關細胞器造成損害,因此植物需要利用一種名為“非光化學淬滅”的機制來保護自身。

  美國勞倫斯伯克利國家實驗室的克里希納·尼尤基解釋說,“非光化學淬滅”機制好比蒸汽機的解壓閥,陽光過多相當于壓力增大,啟動該機制可以安全去除多余陽光,而在云層飄過等因素導致陽光減少的時候,該機制會關閉,但如果關閉得不夠迅速,光合作用就不能有效工作,就像在解壓閥打開情況下蒸汽機漏氣一樣。

  尼尤基等人在新一期美國《科學》雜志上報告說,他們以煙草為研究對象,對參與“非光化學淬滅”過程的3個基因進行改造,使這一機制的關閉速度加快,這意味著植物可以更快地提升陰影下的光合作用效率。研究人員表示,由于作物一半的光合作用是在有各種陰影時進行的,這可以帶來很大好處。實驗也表明,經過基因改造煙草的產量可以提高14%到20%。

  研究人員正在對大米和其他糧食作物進行相同的基因改造,希望在其他作物上也能取得相似的增產結果。

  聯合國糧食及農業組織預測,全球糧食產量需要在2050年前翻一番,才能滿足日益增長的需求。但世界主要糧食作物的產量增長速度尚不足以達到這個目標,因此研究人員希望盡快把這種新技術投入實際應用。(完)

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