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日本專家通過基因操作增強植物的光合作用

2013-12-25 09:17:03    作者:藍建中     來源:科技日報     瀏覽次數:

  日本名古屋大學24日發表一份公報稱,其教授木下俊則率領的研究小組通過基因操作,擴大植物表皮上的氣孔,使植物吸收更多二氧化碳,增強光合作用,植物產量也隨之增加。

  光合作用過程中,植物表皮保衛細胞的光受體接受太陽光后,就會激活細胞膜內稱為“質子泵”的酶。于是,保衛細胞開始從外部吸收鉀,滲透壓上升,水隨之流入,使保衛細胞膨脹,于是氣孔打開。

  研究人員對擬南芥實施基因操作,使其保衛細胞中“質子泵”的個數增加到原有的1.5倍。向其照射光之后,氣孔的張開面積比通常情況下大了25%,光合作用量增加了15%。

  他們發現,在同樣水平溫度、水分和光線的室內培養擬南芥,播種25天后,經過改造的擬南芥葉片大小和數目都多于正常水平,地面部分的葉片總重量增加約四到六成。45天后,擬南芥的花和種子也有所增加,比通常重約三到四成。

  研究人員還發現,在植物氣孔一直保持張開的情況下,其生長與通常相比沒有變化,甚至會出現減少,這表明氣孔有必要保持有開有閉的彈性狀態。

  這一成果的論文已經刊登在新一期美國《國家科學院學報》網絡版上。領導這一研究的木下俊則說,這是世界上首次掌握控制植物氣孔張開的技術,將有助于增加農作物產量、擴大生物燃料生產等,還可為減排二氧化碳作貢獻。

編輯:zhimin

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