基因工程改造使他们能够人工提高实验植物的光合作用

“更有效的绿色”——植物研究人员成功地做了一些惊人的事情：基因工程改造使他们能够人工提高实验植物的光合作用。因此，他们实现了超过15%的生物量产量增长。研究人员说，这个概念可能适用于许多作物。产量大幅度增加似乎是可能的。

光合作用的重要性至关重要：通过这一过程，植物将阳光转化为生命的能量载体，并释放出额外的氧气。它们从水、二氧化碳和光能中产生富含能量的物质，这些物质构成了食物链的基础，也保护了人类的营养。因此，水稻、玉米和钴为我们提供能源，人口持续增加。专家警告说，旗杆的末端将很快到达。传统作物产量的增加无法与预期的人口增长相抗衡。一些科学家说，只有绿色基因工程才能再次提高产量。

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伊利诺伊大学的斯蒂芬龙的研究人员现在已经着手研究植物的光合作用是否可以人工增加。它们的出发点实际上并不是光合作用本身，而是一种保护机制：如果植物获得太多的光，它们可能会被破坏。因此，在这种情况下，他们提出了一种保护机制，通过将光合系统转化为热量来防止光合系统产生过多的辐射能。这种保护机制被称为“非光化学猝灭”(NPQ)。

然而，根据研究人员的说法，它在NPQ是一个相对惰性的系统：即使在强烈的辐射下，它也能工作，并且它的光子晶体会在很长一段时间后减少工厂，即使例如云突然变暗。现在，科学家们找到了一种方法，可以加速从NPQ辐射防护到阴影下更多光合作用的转化过程。

据他们报道，植物中有三个基因或其蛋白质负责NPQ辐射防护。为了测试通过影响这些基因可以达到的效果，他们生产了转基因烟草植物，其中这三个基因的活性被人工提高。然而，研究人员强调，在这种情况下，烟草仅被用作模型植物，因为它可以很容易地进行基因改造和培育。

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可以显著提高产量。

对这些植物的检查表明，这三个基因活性的增加实际上导致了NPQ辐射防护更快地切换回阴影中改善的光合作用。通过这种方式，温室和田间实验表明，当暴露在不断变化的光照条件下时，植物获得了更高的整体性能。

科学家报告说，最终，光合性能的提高使生物量产量增加了15%到20%。正如他们解释的那样，光合作用的一半通常发生在阴凉处，因此加速转换机制可以提供如此强大的积极效果。

虽然不清楚其他植物是否也能从这个概念中受益，但研究人员仍然充满信心：“我们正在修改的分子过程是光合植物的基础。因此，我们希望在其他作物中提供类似的产量增加，”加州大学伯克利分校的合著者克里希纳尼约吉说。

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