新華社北京1月5日電　美國《科學(xué)》雜志日前刊發(fā)一項研究成果說,，美國研究人員利用基因工程手段縮短農(nóng)作物的“光呼吸”路徑,，可使某些農(nóng)作物增產(chǎn)達(dá)40%,，有望用于應(yīng)對全球人口增長帶來的糧食短缺挑戰(zhàn),。

　　植物通過光合作用將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化為能量,，“二磷酸核酮糖羧化酶”是參與光合作用的關(guān)鍵酶,。在富氧環(huán)境中,，這種酶會錯把氧氣分子認(rèn)作二氧化碳,，與之結(jié)合生成有害物質(zhì)。這種光合作用“小故障”導(dǎo)致的有毒中間產(chǎn)物要依靠“光呼吸”降解,，但后者是一個損耗能量的過程,，不利于提高產(chǎn)量。

　　為節(jié)省這種能量的消耗,，伊利諾伊大學(xué)厄巴納-尚佩恩分校等機(jī)構(gòu)研究人員通過一系列的基因改造和調(diào)控設(shè)計出3種不同的“光呼吸”替代路徑,，大大縮短了“光呼吸”原本迂回復(fù)雜的反應(yīng)路徑。隨后,，他們在實驗室中對約1700種植物進(jìn)行壓力測試,，篩選出表現(xiàn)最優(yōu)的基因，不斷優(yōu)化“光呼吸”替代反應(yīng)的路線,。

　　在為期兩年的田野研究中,，他們發(fā)現(xiàn)，經(jīng)基因改造縮短“光呼吸”路徑的作物生長更快,、更高,、莖部更粗大，比普通作物多產(chǎn)出40%的生物質(zhì)能,。目前,，田野研究主要利用煙草展開，下一步研究人員將嘗試用這種技術(shù)使大豆,、豇豆,、大米、馬鈴薯,、西紅柿,、茄子等農(nóng)作物增產(chǎn)。

　　“這種‘光呼吸’捷徑是一項植物工程壯舉,，（實驗）證明了它是一種能大幅提高光合作用效率的獨(dú)特手段,。”伊利諾伊大學(xué)厄巴納-尚佩恩分校教授斯蒂芬·朗說,。

【糾錯】

責(zé)任編輯： 劉陽