科学家修复光合作用“自然缺陷”,提升了作物40%产量

在地球上,植物进行光合作用都是一个“普遍”现象,但是对于接受率与植物的生长率来说,这个就不是很好能够控制的了。为了解决这个问题,科学家们研究出了一种新的“捷径”方式,可以让作物在设计的光合作用之下,提高40%的产量,这个是由伊利诺伊大学基因组生物学研究所给出的成果,我们来具体看下。

科学家修复光合作用“自然缺陷”,提升了作物40%产量

我们都知道,地球上大多数的作物都会受到光合作用的阻扰而导致产量下降,但如今的方法虽然能够增强光合作用的范围,依然没有解决出实际性的问题,不能够提升它们的产量。而科学家新方法已经修复了光合作用的自然缺陷(相当于基因编辑),过后通过实验与野生“近缘种”相比,使作物的生产力提高了40%。这相当于是一个“黑客”行为,巧妙的基因改变过程吧。

科学家修复光合作用“自然缺陷”,提升了作物40%产量

通过这样方式实施的预估,同样多的数量作物可以为另外2 亿 人提供食物,大大的满足了21世纪迅速扩大的食品需求,对于许多植物来讲,包括大米和大豆,在光合作用方面,RuBisCO是阻扰植物进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)的关键步骤,是其将二氧化碳楔入复合核酮糖-1,5-二磷酸酯(RuBP),这不仅没有起到促进作用,反而让它们吸收降低了。

科学家修复光合作用“自然缺陷”,提升了作物40%产量

科学家们通过分析,RuBisCO被广泛认为是地球上最丰富的蛋白质,但是在植物进行光合作用期间明确被误认为了是二氧化碳分子的存在,其中大约20%的时间都在进行“误操作”,科学家们就是利用这点来进行改变的,通过对光合作用过程中的乙醇酸和氨进行快速处理掉,而给植物提供出一个更加“畅通”的路线,再也不用沉迷在RuBisCO的转化过程之中。

科学家修复光合作用“自然缺陷”,提升了作物40%产量

美国农业部农业研究局生物学家Paul South称,阻止乙醇酸和氨的转化,让RuBisCO在从氧气中吸收二氧化碳时,变得更加困难,所以它变得更热,导致更多的光呼吸。从而让植物的整个光合作用达到新的强度,从而实现了提高光合效率(RIPE),当然这个过程的处理其实就是一个遗传调整结合使用相当于是进行了一个植物的基因编辑。

科学家修复光合作用“自然缺陷”,提升了作物40%产量

科学家们也是经过了17种不同构建体分析,才找到了这种最近的方式,能够提升植物的光合作用,还能让其产量提升40%,这研究结果已经发表在了科学杂志上,科学研究人员正在考虑是否还可以继续提升,暂时没有预报处这样的光合作用过程基因编辑是否影响作物本身,这个还需要去衡量,谢谢大家阅读!


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