機(jī)會(huì)發(fā)現(xiàn)可能會(huì)改變植物生產(chǎn)
圭爾夫大學(xué)研究人員幾乎完全意外地發(fā)現(xiàn)了食物和生物燃料的生產(chǎn),并增加了農(nóng)田的碳捕獲量。
通過(guò)調(diào)整植物的遺傳特征,研究人員將植物的生長(zhǎng)量增加了一倍,種子產(chǎn)量增加了400%以上。
該研究結(jié)果發(fā)表在2016年3月的“植物生物技術(shù)期刊”上。
該團(tuán)隊(duì)研究擬南芥(Arabidopsis),這是一種常用于實(shí)驗(yàn)室研究的小型開(kāi)花植物,因?yàn)樗子谑褂茫⑶遗c一些常見(jiàn)的農(nóng)作物相似。他們發(fā)現(xiàn)插入特定的玉米酶導(dǎo)致植物的生長(zhǎng)速度急劇上升。
“即使田間種植作物的影響較小,例如我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室看到的影響只有十分之一,這仍然意味著產(chǎn)量增加40%至50%,相比之下大多數(shù)育種計(jì)劃每年提供2%,“分子與細(xì)胞生物學(xué)系(MCB)Michael Emes教授說(shuō)。
他說(shuō),該團(tuán)隊(duì)的研究結(jié)果可以提高油菜籽和大豆等重要油籽作物的產(chǎn)量,以及生物燃料日益增長(zhǎng)的亞麻薺等作物。
埃姆斯說(shuō),較大的植物可以捕獲更多的大氣二氧化碳,而不會(huì)增加農(nóng)田的數(shù)量。“在糧食生產(chǎn),綠色能源和環(huán)境方面,農(nóng)民和消費(fèi)者將受益匪淺。影響巨大。”
這一發(fā)現(xiàn)幾乎是偶然的。
研究這種酶對(duì)淀粉的影響,研究人員注意到,他們的基因工程植物在主要作者,前博士后MCB研究員Fushan Liu拍攝的照片中看起來(lái)不同而且大得多。
“當(dāng)我們意識(shí)到我們正在尋找可能更重要的東西時(shí),”MCB教授兼研究合著者伊恩•特特洛說(shuō)。
雖然基因工程導(dǎo)致更多的花和豆莢含有種子,但它使種子成分保持不變。
“種子是我們從中獲取油的地方,一致的成分非常重要,因此油的功能和用途不會(huì)改變,”Tetlow說(shuō)。
研究人員計(jì)劃測(cè)試雙低油菜籽和其他作物。與工業(yè)界和政府進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試和分析可能需要數(shù)年時(shí)間。
“這可能對(duì)農(nóng)業(yè),碳捕獲,食品生產(chǎn),動(dòng)物原料和生物柴油產(chǎn)生巨大影響,”埃姆斯說(shuō)。
“這些發(fā)現(xiàn)并不是平行的,我們幾乎是偶然來(lái)到他們身邊。我們開(kāi)始這項(xiàng)工作的原因是為了測(cè)試基礎(chǔ)科學(xué)中的一些想法。這只是為了表明你永遠(yuǎn)不知道科學(xué)會(huì)把你帶到哪里。”
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