改造光呼吸的生化通路就可以作物增产最多40%?

近日,Science在线发表美国农业部等单位的题为“Synthetic glycolate metabolism pathways stimulate crop growth and productivity in the field”研究论文,通过对植物进行光呼吸的生化通路的改造,部分实验植物增重最高达到了40%!
Science重磅 | 这个操作可以增产最多40%?
在一些重要的作物中,例如水稻和小麦,光合作用产生的有毒代谢物会降低光合作用的效率,而光呼吸生化通路可以有效的进行“排毒”,但这个过程是消耗能量,研究表明,大概有25%光合作用积累下来的生物质会被损耗掉。

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光呼吸是一条复杂的生化通路,涉及9个酶催化的步骤,反应还会发生在叶绿体、过氧化物酶体、以及线粒体等多个不同的部位。研究人员们利用合成生物学的方法,设计了3种不同的乙醇酸代谢途径,实验结果表明这些途径比天然途径更有效。进一步研究结果表明,光合量子产量提高了20%。田间试验结果中,大量纯合转基因株系使生物量生产力最高提高了40%。

Science重磅 | 这个操作可以增产最多40%?目前,这项研究主要在烟草中完成,主要农作物的工作正在进行之中。

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