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增加光合作用羧化酶可提高作物产量
日期:2018-10-30 作者:编译:王爱玲 来源:农科智库 点击:
     玉米是全球几十亿人的主食之一。美国和澳大利亚的一支国际研究团队发现,增加捕捉大气中二氧化碳的酶可以提高玉米产量。研究成果发表在《Nature Plants》杂志上。
    澳大利亚国立大学和美国康奈尔大学的研究人员研发了一种转基因玉米,它能够产生更多的Rubisco(核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶)——光合作用中一种重要的羧化酶,这样一来便能增强光合作用,继而促进作物生长,提高产量。这一研究成果有望增强作物对极端生长条件的耐受度。
    植物通过光合作用来捕捉大气中的二氧化碳。这一过程的关键在于光合作用中发挥主要作用的酶Rubisco,该酶负责将二氧化碳转化为有机化合物。C4植物中的Rubisco发挥作用更快,且由于用水效率更高,C4植物更耐高温和干旱。
    小麦、水稻等作物采用的是较为低效的C3途径,而玉米和高粱等作物则是采用更为高效的C4途径。玉米内的Rubisco最为高效,并且发挥作用所需要的氮较少。研究人员发现,通过增加玉米细胞中的Rubisco能够提高玉米产量。这一发现令人振奋,因为这表明了即便是产量较高的C4作物仍然存在增长的空间。
    在这一研究中发现,不仅二氧化碳同化和作物生物质产量提高了15%,而且如果增加活跃Rubisco的量,这些数据甚至还可以变得更高。
    研究人员下一步将进行田间试验以观测玉米的光合作用及产量表现。
(来源:Science Daily  北京市农林科学院农业信息与经济研究所报道)
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