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放大字体  缩小字体 发布日期:2019-10-21 09:52  浏览次数:0
摘 要:一个国际研究小组发现,他们可以通过瞄准负责从大气中捕获二氧化碳的酶来提高玉米的产量。玉米,或称玉米,是全世界数十亿人的主
 一个国际研究小组发现,他们可以通过瞄准负责从大气中捕获二氧化碳的酶来提高玉米的产量。
 
玉米,或称玉米,是全世界数十亿人的主食,每年种植的玉米比大米或小麦多。在澳大利亚,玉米是所有农作物中地理分布最广的,但与小麦或水稻相比,它仍是一种小作物。然而,它是一种具有成为未来粮食和燃料作物的所有关键要素的作物。
 
“我们开发了一种转基因玉米,旨在生产更多参与光合作用的主要酶rubisco,其结果是一种光合作用得到改善的植物,从而促进生长。这可能会增加对极端生长条件的耐受性,”澳大利亚国立大学(anu)领导的arc转化光合作用卓越中心的首席研究员robert sharwood博士说。
 
“在作物受到预期气候变化条件的影响之前,迫切需要提供新的高产和高度适应的作物品种。这些情况将增加对全球粮食安全的威胁,而应对这些威胁的唯一办法是通过国际研究合作。”
 
地球上的每一个植物都利用光合作用从大气中捕获二氧化碳,但并非所有植物都以同样的方式进行。像小麦和水稻这样的植物使用古老的、效率较低的c3光合途径,而玉米和高粱等其他植物则使用效率较高的c4光合途径。
 
C4植物包括一些世界上最重要的粮食、饲料和生物燃料作物,占地球陆地生产力的20-25%。这些植物特别适合在炎热和干燥的环境中茁壮成长,就像那些预计在未来几十年中更为普遍的植物一样。
 
这个过程的核心是rubisco,光合作用的主要酶,负责将二氧化碳转化为有机化合物。在C4植物中,rubisco的工作速度更快,并且通过更好的水分利用效率,它们对热和干旱的耐受性更强。
 
“玉米是最有效的rubiscos之一,它们需要更少的氮来工作。所以,我们的主要问题是,如果我们增加玉米中rubisco的含量,它会对植物产生什么影响?康奈尔大学下属的博伊斯汤普森研究所(boyce thompson institute)的联合研究员大卫•斯特恩(david stern)说:“我们发现,通过增强玉米细胞内的rubisco,我们可以提高作物生产力。”
 
这是一个非常令人兴奋的发现,因为它表明,即使是在产量更高的C4作物品种也有改进的余地。
 
沙伍德博士说:“在我们的研究中,我们提高了15%的二氧化碳同化率和作物生物量,但现在我们知道,我们还可以增加活跃的rubisco池,而且这些数字还会增加更多。”
 
“我们下一步是做田间试验,看看我们的玉米在实际田间条件下的表现如何。我们已经在温室和橱柜条件下对它们进行了测试,但现在我们需要进入下一阶段。
 
 
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