如何关闭注册送38元体验金的遮阳板可以种植更大的作物

仅仅因为注册送38元体验金光合作用并不意味着它们不会因过度曝光而导致晒伤。 这就是为什么所有注册送38元体验金都依赖于一种机制,通过将光子转换成无害的热量来抵御过度明亮的阳光。 但就像有人在室内放下太阳镜一样慢,这种注册送38元体验金遮阳板在阴影经过一片叶子时很慢。 结果:光合作用保持低谷。

现在,寻求改善光合作用的注册送38元体验金生物学家 - 以及最终更丰富的作物 - 巧妙地操纵注册送38元体验金以更快地调节以遮荫。 通过基因工程改造到烟草注册送38元体验金中, 。 今天出现在“ 科学杂志上的概念验证研究是“开创性的”,也是工程光合作用热点领域的首次令人信服的现场试验,堪培拉澳大利亚国立大学的综合注册送38元体验金生物学家罗伯特·福宾克说。

传统的注册送38元体验金育种极大地提高了流行作物的产量。 例如,在绿色革命期间,Norman Borlaug和其他人通过种植具有短而坚固的茎的注册送38元体验金几乎使小麦产量翻了一番,这些茎可以承受更大的谷物负荷。 如今,育种者可以通过种植将约50%至60%的生物量投入种子。 但由于注册送38元体验金生长现在受到光合作用本身效率的限制,因此每年的收益停滞不到1%。

研究团队正试图以多种方式打破瓶颈。 一个长期以来的梦想是采用玉米和其他三种作物(称为C4途径)中发现的高功率光合作用,并将其投入大米。 另一个目标是改进RuBisCO,这是一种臭名昭着的酶,它催化二氧化碳转化为有用有机分子的早期阶段。

最近,一些研究人员已经考虑简化光合作用的一个方面,称为光保护。 为了保护自己免受强光 - 以及平衡其代谢过程 - 注册送38元体验金依赖于一种称为非光化学猝灭(NPQ)的机制,其中叶绿体从其光捕获分子中转移光子并简单地将它们作为热量浪费掉。 在昏暗的条件下,注册送38元体验金可以关闭NPQ以提高光合效率。 但是虽然它们可以在几分钟内升起盾,但降低防御可能需要数小时,这限制了阴影中的​​光合作用。

这种时间滞后对于野生注册送38元体验金来说不是一个问题,因为野生注册送38元体验金的生存和繁殖是最重要的,但对于想要最大化生物量的农民来说,这是一个不利因素。 2004年,伊利诺伊大学厄巴纳分校的注册送38元体验金生理学家Stephen Long及其同事计算出,在中纬度农场的典型条件下运行的NPQ可以将二氧化碳转化为糖的量减少多达30%。

在阅读了Long的论文之后,加州大学伯克利分校的遗传学家Krishna Niyogi想到了如何更快地关闭NPQ。 该策略是添加三个基因的额外拷贝,其蛋白质负责放松保护。 较高的蛋白质水平应加快对阴影的反应。 Niyogi,Long和他们的博士后从广泛研究的芥菜拟南芥中取出这些基因,并将它们插入烟草注册送38元体验金中,这些注册送38元体验金相对容易修饰。 经过实验室和温室测试,他们将它们种植在伊利诺伊大学附近的试验场。 改良的烟草膨胀其叶,茎和根,在22天后比未修饰的注册送38元体验金重14%至20%。

Niyogi说:“在现场试验中看到类似增长的东西是令人惊讶的。” 奖金没有明显的副作用,尽管研究人员无法在如此小的田间试验中测试任何疾病抵抗力或抗逆性的损失。

最大的问题是,粮食作物中的类似操作是否意味着更多的消费产量。 为了找到答案,Niyogi和Long已经开始将基因纳入水稻和玉米的优良育种系列,其他作物也可以随之而来。 Long还预测,研究人员将找到更快地关闭NPQ的方法,并可能产生更多的生物量。 “我们认为这仍然可能比现在更大。”

如果不在物种之间移动基因,也可以实现相同的效果,这可能会使监管机构获得批准或提高消费者的接受度。 注册送38元体验金通常沉默其自身基因的任何额外拷贝,但使用CRISPR或其他技术编辑基因或启动子可以绕过该障碍,允许研究人员使用物种自身的遗传物质。

德国慕尼黑路德维希马克西米利安大学的注册送38元体验金分子生物学家Dario Leister说,无论如何完成,增强光合作用都可以帮助研究人员回答注册送38元体验金生物技术的批评者,他们抱怨转基因注册送38元体验金没有增加收成。 “让注册送38元体验金产生更多:这是每个人都应该感到高兴的东西。”