伊利诺斯州大学的研究人员发现了一种方法修改光合作用在植物为了大幅提高粮食产量。

在一项研究刊登在《华尔街日报》科学植物生物学教授Stephen长和他的同事们能够提高作物产量高达14 - 20%调整如何植物从太阳获得营养。

Nonphotochemical淬火

虽然有些科学家一直怀疑修改光合作用可以帮助提高植物生产作物的能力,甚至也有人怀疑这是可行的。

长和他的团队试图证明这个假设是可能的进行各种计算分析和实验在实验室和现场。经过多年的辛勤工作,他们能够识别特定的蛋白质,可以帮助提高农作物产量。

为他们的研究研究人员选择使用烟草,因为它是一种植物,可以很容易地修改。然后有针对性的一个自然过程,允许植物保护自己免受暴露于过多的太阳能。

根据长,作物叶片接受完整的阳光能够吸收更多的光比他们实际上可以使用。如果工厂不能够摆脱这种过度的能量,它将导致叶片漂白。

为了保护自己免受过多太阳能、植物利用这一过程称为nonphotochemical淬火。这是当植物在他们进行某些修改叶子帮助把多余的能量以热的形式。

然而,这个过程可以严重限制如果云发生阻止太阳或者树叶进入另一个工厂的阴影。可能需要只要半个小时,工厂的NPQ放松。

长解释曝光的缺乏限制了植物进行光合作用的能力。它也失去了任何光线已经因为NPQ积累。

通过使用计算机分析,研究人员能够确定多少NPQ放缓的影响在整个工厂的作物生产的一天。

他们的计算表明,多达30%至7.5的作物生产力减少每当NPQ减慢车速,根据所涉及的植物类型和温度是暴露。

克利须那神的他,加州大学伯克利分校的研究员和专家NPQ过程在分子水平上,帮助长和他的团队识别三种蛋白质能够提高植物的恢复过程。

增加作物产量

研究人员使用三个基因从一个拟南芥植物,然后他们插入他们的烟草模型来帮助提高其现有的蛋白质。这允许他们产生工程苗,光有不同的反应的变化。

长和他的同事们选择的三个表现最好的种子,然后让他们测试与修改的烟草植物。

他们发现的两个改变植物产生了20%的烟草作物与不变。第三次修改后的作物,另一方面,显示作物生产高14%。

研究显示增加烟草的叶子。然而,研究人员认为,如果粮食作物被使用,它会导致类似的提高生产的食用植物的部分,如根、种子或果实。

长和他的团队正在复制他们的发现使用其他粮食作物。与联合国呼吁粮食产量增加70%到2050年为了足够养活世界人口,伊利诺伊大学的研究很可能的关键。