您现在的位置是:首页 > 科技 > 正文
发现的藻类光合作用缺失环节 提供了提高作物产量的机会
发布时间:2024-07-06 06:54:03来源:
光合作用是植物和藻类利用的天然过程,用于捕获阳光并将二氧化碳固定成富含能量的糖类,这些糖类可促进生长,发育以及作物的产量。藻类进化出专门的二氧化碳浓缩机制(CCM),比植物更有效地进行光合作用。本周,在科学院院刊上,来自路易斯安那州立大学(LSU)和约克大学的一个小组报告了绿藻CCM的长期无法解释的步骤 - 这是开发功能性CCM的关键在粮食作物中提高生产力。
“大多数作物受到光呼吸的困扰,当Rubisco(驱动光合作用的酶)无法区分维持生命的二氧化碳和浪费大量植物能量的氧分子时,就会发生这种情况,”LSU的Streva校友教授James Moroney说。和实现提高光合效率(RIPE)的成员。“最终,我们的目标是在作物中设计CCM,以更多的二氧化碳包围Rubisco,使其更有效,并且不太可能吸收氧分子 - 随着温度的升高,这个问题会变得更加严重。”
在伊利诺伊大学的带领下,RIPE是一项国际研究项目,通过比尔和梅林达盖茨基金会,食品和农业研究基金会(FFAR)以及英国政府的支持,通过改善光合作用来提高作物的工作效率。国际发展部(DFID)。
尽管二氧化碳相对容易地扩散穿过细胞膜,但碳酸氢盐(HCO3-)由于其负电荷而扩散约50,000倍。绿藻Chlamydomonas reinhardtii,绰号Chlamy,将碳酸氢盐跨三个细胞膜转移到容纳Rubisco的隔室,称为pyrenoid,其中碳酸氢盐转化为二氧化碳并固定成糖。
“在此之前,我们并不了解碳酸氢盐如何越过第三个进入pyrenoid的门槛,”Ananya Mukherjee说道,他在加入内布拉斯加大学林肯分校担任博士后研究员之前曾在路易斯安那州立大学担任研究生。“多年来,我们试图找到缺失的成分,但事实证明,这一步骤中涉及三种转运蛋白 - 这是我们对莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii) CCM的理解中缺失的环节。”
“虽然其他转运蛋白是已知的,但我们推测这些可以更容易与作物共享,因为Chlamy与植物的关系比其他光合藻类更密切,例如蓝细菌或硅藻,”约克的讲师Luke Mackinder说道。 RIPE团队在此工作的支持下,得到了生物技术与生物科学研究委员会(BBSRC)和Leverhulme Trust的支持。
在作物中创造功能性CCM将需要三件事:储存Rubisco的隔间,将碳酸氢盐带入隔室的转运蛋白,以及将碳酸氢盐转化为二氧化碳的碳酸酐酶。
路易斯安那州立大学生物学教授Jim Moroney在大学生命科学大楼内的实验室研究藻类光合作用。莫罗尼的工作是通过一项价值4500万美元的盖茨基金会计划资助的,旨在探索改善作物光合作用的方法。目标是通过使大米,大豆和其他作物更好地将阳光转化为食物能量来提高其产量。图片来源:LSU
在2018年的一项研究中,澳大利亚国立大学的RIPE同事证明他们可以在作物中添加一个叫做carboxysome的隔间,类似于pyrenoid。现在,这项研究完成了可能的转运蛋白清单,这些转运蛋白可以将细胞外的碳酸氢盐转移到作物叶细胞中的这种羧基结构中。
“我们的研究表明,在作物中创造功能性CCM可以帮助作物保存更多的水,并可以显着减少作物中光呼吸的能量收益过程 - 随着温度的升高而恶化,”莫罗尼说。“ 能够更有效地进行光合作用的气候变化作物的开发对于保护我们的粮食安全至关重要。”
实现提高光合效率(RIPE)是工程主食作物,在比尔和梅林达盖茨基金会,食品和农业研究基金会以及英国的支持下,更有效地将太阳能转化为食物,从而可持续地增加全球粮食产量。政府国际发展部。
标签:
猜你喜欢
- ipad4怎么下载软件(iPad4怎么下载软件)
- Apple Watch Series 5具有永不在线的显示屏 并采用钛金属或陶瓷表面处理
- Infosys希望在20财年节省100-1.5亿美元公司确认没有解雇现有员工的计划
- 佳能二倍增距镜适用哪些镜头(佳能2倍增距镜拍摄效果怎么样)
- Google本周初发布了Android OS的新更新为Pixel手机带来了Camera app 7.2
- 华硕笔记本哪个型号性价比最高(华硕笔记本哪个性价比最高)
- 谷歌发布Android 10手机改进的前8种方式
- Vodafone RedX计划每月收费999卢比它提供了50%的更快数据速度以及通话优势
- Google Nest Hub将显示触摸控件以感应附近是否有人
- nv显卡哪个型号最好(NV帕斯卡显卡有哪些型号)
最新文章
- 面对常见九类违法犯罪你该怎么做? 到底什么情况嘞
- 成都小伙村里拍老人40万网友爆笑爆哭催更 到底什么情况嘞
- 杭州通报4起违规吃喝典型问题 到底什么情况嘞
- 全国人大常委会关于实施渐进式延迟法定退休年龄的决定 到底什么情况嘞
- 月满团圆乐动中秋!
- 大学生每月生活费1500元够吗?
- 僧籍(关于僧籍的简介)
- #鸡有几个胃# ?
- #河南高校手绘地图迎新生很哇塞#[憧憬]
- #你还会买实体书吗#
- 僧稠丧事诏(关于僧稠丧事诏的简介)
- 太酷了! #C919披上了五星红旗#
- #处暑已至# 秋意渐浓
- 僧稠(关于僧稠的简介)
- #不直播的李佳琦们都去哪里捞金了#
- 僧祗户(关于僧祗户的简介)
- #你一般喝什么价格的奶茶?#
- 僧祖可(关于僧祖可的简介)
- 僧祐(关于僧祐的简介)
- 僧祇粟(关于僧祇粟的简介)
- 僧祇支(关于僧祇支的简介)
- 冲锋在“反诈第一线”的“小店” 让人心里一暖 到底什么情况嘞
- 月满团圆乐动中秋!
- 大学生每月生活费1500元够吗?