新基因技术可提高作物光合作用产量

2016年11月21日 15:43:28 来源: 新华网
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  美国一项最新研究说,通过改造植物中的相关基因,可以使植物更有效进行光合作用,从而提高作物产量。植物通过光合作用把阳光和空气转化成有机物,从而给人们提供食物和燃料。但如果植物接受过多光照,可能对进行光合作用的相关细胞器造成损害,因此植物需要利用一种名为“非光化学淬灭”的机制来保护自身。

  美国劳伦斯伯克利国家实验室的克里希纳·尼尤基解释说,“非光化学淬灭”机制好比蒸汽机的解压阀,阳光过多相当于压力增大,启动该机制可以安全去除多余阳光,而在云层飘过等因素导致阳光减少的时候,该机制会关闭,但如果关闭得不够迅速,光合作用就不能有效工作,就像在解压阀打开情况下蒸汽机漏气一样。

  尼尤基等人在新一期美国《科学》杂志上报告说,他们以烟草为研究对象,对参与“非光化学淬灭”过程的3个基因进行改造,使这一机制的关闭速度加快,这意味着植物可以更快地提升阴影下的光合作用效率。研究人员表示,由于作物一半的光合作用是在有各种阴影时进行的,这可以带来很大好处。实验也表明,经过基因改造烟草的产量可以提高14%到20%。

  研究人员正在对大米和其他粮食作物进行相同的基因改造,希望在其他作物上也能取得相似的增产结果。

  联合国粮食及农业组织预测,全球粮食产量需要在2050年前翻一番,才能满足日益增长的需求。但世界主要粮食作物的产量增长速度尚不足以达到这个目标,因此研究人员希望尽快把这种新技术投入实际应用。

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