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来源【科学网】
最近《科学》发表的研究表明，不添加肥料通过转基因提高光合效率的大豆在田间试验中的产量比无改造大豆高20%以上。
种植这种改良作物有助于减少毁林、温室气体排放和生物多样性丧失，增加低收入国家农民的收入。 因为这些作物是为他们定制的。
这项工作是10年前成立的全球合作的结果。 该项目主要由比尔和梅林达盖茨基金会资助，目的是改善作物的光合作用以增加产量，使撒哈拉以南非洲的农民能够获得这些改良作物。
“我们认为这种转基因对大多数作物都有效。 ”伊利诺伊大学厄巴纳香槟分校的Stephen Long说，他正在研究这种方法在蚕豆和水稻中使用后的效果。
Long说，此前一些研究小组通过提高光合作用促进烟草等植物的生长，这是首次在粮食作物上进行田间试验。
基因改良的大豆产量更高是因为它能更好地适应有光和无光的变化。 例如，如果一片叶子在全日照下吸收的光能比光合器官所能处理的长得多，只要不启动耗散多余能量的“淬灭机构”，就会对细胞造成损害。 叶子藏起来后，必须关闭“猝灭机构”，不消耗后续的可用能量。 但是，大部分作物由于“猝灭机构”的开关相当慢，会失去大量的能量。
Long还不清楚为什么会发生这样的事情，但他推测可能是因为很多作物的野生祖先的老师都是在半干旱条件下长大的，附近几乎没有植物隐藏。 现在它们大多生长得很紧密，当太阳在空中移动时，叶子之间会互相遮挡。
Long团队在大豆上增加了参与“淬灭机制”的3个基因的额外拷贝。 这样，编码蛋白质的水平变高，转换变快，光合作用变得更有效。
“试验中没有给大豆施肥，但蛋白质含量没有变化。 ”Long说，这很重要，因为大豆是全世界蛋白质的主要植物来源。
对于这个研究结果，美国突破研究所Emma Kovak非常兴奋。 她指出，农业排放的温室气体占1/3。 仅在美国，如果大豆作物能增产15%，相当于1亿吨二氧化碳的温室气体排放量就会减少。
相关论文信息： doi.org/10.1126/science.ADC 9831
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