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        設計更高產(chǎn)的玉米能夠應對未來的氣候
        
			
        
				2019-03-19 09:50:52
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        一個國際研究小組發(fā)現(xiàn)，他們可以通過靶向負責從大氣中捕獲二氧化碳的酶來提高玉米生產(chǎn)力。
        

        設計更高產(chǎn)的玉米能夠應對未來的氣候
        

        玉米或玉米是世界上數(shù)十億人的主食，每年種植的玉米比稻米或小麥多。在澳大利亞，玉米具有所有大田作物最廣泛的地理分布，但與小麥或大米相比仍然是一個小作物。然而，它是一種作物，具有成為未來糧食和燃料作物的所有關(guān)鍵要素。
        

        “我們開發(fā)了一種轉(zhuǎn)基因玉米，旨在生產(chǎn)更多的Rubisco，這是光合作用中的主要酶，其結(jié)果是植物具有改善的光合作用，從而增長。這可能會增加對極端生長條件的耐受性，”首席研究員Robert博士說。來自澳大利亞國立大學(ANU)領(lǐng)導的ARC轉(zhuǎn)化光合作用卓越中心的Sharwood。
        

        “在作物受到預期的氣候變化條件影響之前，迫切需要提供新的高產(chǎn)和高度適應的作物物種。這些條件將增加對全球糧食安全的威脅，而為此做準備的唯一方法是通過國際研究合作。“
        

        地球上的每一株植物都利用光合作用從大氣中捕獲二氧化碳，但并非所有植物都以同樣的方式捕獲二氧化碳。像小麥和水稻這樣的植物使用古老的，效率較低的C3光合作用路徑，而玉米和高粱等其他植物則使用效率更高的C4路徑。
        

        C4植物包括一些世界上最重要的食物，飼料和生物燃料作物，占地球陸地生產(chǎn)力的20-25%。這些植物特別適合在炎熱和干燥的環(huán)境中茁壯成長，例如預計在未來幾十年中更為普遍的環(huán)境。
        

        這一過程的核心是Rubisco，它是光合作用的主要酶，負責將CO2轉(zhuǎn)化為有機化合物。在C4工廠中，Rubisco的工作速度更快，并且通過更好的水利用效率，它們更耐熱和干旱。
        

        “玉米是最有效的Rubiscos之一，它們需要更少的氮來工作。所以，我們的主要問題是，如果我們增加玉米中的Rubisco含量，它會對植物有什么作用?我們發(fā)現(xiàn)通過在玉米細胞內(nèi)增加Rubisco “我們的作物生產(chǎn)力得到提高，”來自康奈爾大學附屬學生博伊斯湯普森研究所的共同研究員大衛(wèi)斯特恩說。
        

        這是一個非常令人興奮的發(fā)現(xiàn)，因為它表明即使在生產(chǎn)力較高的C4作物物種中也存在改進的空間。
        

        “在我們的研究中，我們將二氧化碳同化和作物生物量提高了15%，但現(xiàn)在我們知道我們還可以增加活躍的Rubisco池，這些數(shù)字會增加甚至更高，”Sharwood博士說。
        

        “我們的下一步是進行田間試驗，了解我們的玉米在真實田間條件下的表現(xiàn)。我們已經(jīng)在溫室和櫥柜條件下對它們進行了測試，但現(xiàn)在我們需要進入下一階段，”Sharwood博士說。
        

        該研究發(fā)表在Nature Plants上。
        
			

			
          
        
			
        
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