基因工程改造使他们能够人工提高实验植物的光合作用

“更有效的绿化”——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。结果，他们的生物质产量增加了15%以上。研究人员表示，这一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，这些物质构成食物链的基础，保护人类营养。因此，大米、玉米和钴为我们提供能量，人口持续增加。专家警告说，旗杆的尽头将很快到达。传统作物产量的增长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。

优化的保护机制

伊利诺伊大学的Stephen Long的研究人员现在已经解决了植物的光合作用是否可以人工增加的问题。他们的出发点其实不是光合作用本身，而是一种保护机制：如果植物获得太多的光照，它们可能会被摧毁。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)。

根据研究人员的说法，这是NPQ一个相对惰性的系统：它甚至会在强辐射下工作，而且它的Fotosynthesleistung会在很长时间后减少工厂，即使例如云突然变暗。现在，科学家们已经找到了一种方法来加速从NPQ辐射防护到在阴影中进行更多光合作用的转化过程。

据他们报道，植物中有三种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增加。然而，研究人员强调，在这种情况下，烟草仅被用作模式植物，因为它可以很容易地进行转基因和培育。

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可以显著提高产量。

对这些植物的研究表明，三种基因活性的增加实际上导致NPQ辐射保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，当暴露在变化的光照条件下时，植物获得更高的整体表现。

科学家报告说，最终，光合性能的提高使生物质产量增加了15%至20%。正如他们解释的那样，通常一半的光合作用发生在阴影条件下，因此加速转换机制可以提供如此强大的积极影响。

虽然还不清楚其他植物是否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Krishna Niyogi说。

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