ChongMingS.COM崇明網訊 美國《科學》雜志日前刊發一項研究成果說，美國研究人員利用基因工程手段縮短農作物的“光呼吸”路徑，可使某些農作物增產達40%，有望用于應對全球人口增長帶來的糧食短缺挑戰。
植物通過光合作用將二氧化碳和水轉化為能量，“二磷酸核酮糖羧化酶”是參與光合作用的關鍵酶。在富氧環境中，這種酶會錯把氧氣分子認作二氧化碳，與之結合生成有害物質。這種光合作用“小故障”導致的有毒中間產物要依靠“光呼吸”降解，但后者是一個損耗能量的過程，不利于提高產量。
為節省這種能量的消耗，伊利諾伊大學厄巴納-尚佩恩分校等機構研究人員通過一系列的基因改造和調控設計出3種不同的“光呼吸”替代路徑，大大縮短了“光呼吸”原本迂回復雜的反應路徑。隨后，他們在實驗室中對約1700種植物進行壓力測試，篩選出表現最優的基因，不斷優化“光呼吸”替代反應的路線。在為期兩年的田野研究中，他們發現，經基因改造縮短“光呼吸”路徑的作物生長更快、更高、莖部更粗大，比普通作物多產出40%的生物質能。
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