Ученые исправляют «сбой» в фотосинтезе и ускоряют рост урожая на 40%

проросшие растения картинка

Ученые утверждают, что генномодифицированные растения в значительной степени помогут удовлетворить быстро растущий спрос на продовольствие в XXI веке…

Ученые нашли способ, как ускорить рост растений на 40 процентов, изменив процесс, который растения используют для превращения солнечного света в пищу для роста.

Фотосинтез позволяет растениям собирать солнечную энергию и вырабатывать жизненно важный кислород в качестве побочного продукта, питая богатую жизнь на Земле.

Однако, этому механизму препятствует энергоемкий процесс называемый фотодыханием, который был необходим растениям в процессе их эволюции, но перестал играть жизненно важную роль.

«Фотодыхание — это антифотосинтез», — сказал доктор Пол Саут, молекулярный биолог из Министерства сельского хозяйства США, возглавлявший международную команду ответственную за исследования, что были опубликованны в журнале Science.

Одним из ключевых компонентов в фотосинтезе является РуБисКО, вещество, которое помогает преобразовывать углекислый газ и воду в сахара, в которых нуждаются растения.

Примерно в 20% случаев РуБисКО по ошибке захватывает кислород вместо СО2, что приводит к образованию токсичного вещества, которое должно быть удалено путем фотодыхания.

При фотодыхании расходуется большое количество энергии, поскольку участвующие вещества проходят длинный путь превращений в трех различных отделах клетки растения.

Фотодыхание растений, циклы

Чтобы улучшить данный процесс, доктор Саут и его коллеги создали растения с гораздо более экономичным фотодыханием, что является технологическим достижением, которое они сравнили с Панамским каналом в плане повышения эффективности.

Устранив этот «сбой» в фотодыхании, мы экономим огромное количество энергии затрачиваемое растениями на фотосинтез. Таким образом, мы повышаем их производительность и теоретически, помогаем прокормить растущее население планеты.

Используя растения табака для проверки своих идей, ученые проводили исследования в течении двух лет и обнаружили, что инженерно модифицированные растения были примерно на 40 процентов больше.

Сейчас они пытаются сделать то же самое со съедобными культурами, включая соевые бобы, рис и картофель.

По словам ученых, выращивание таких культур будет иметь большое значение для удовлетворения быстро растущего спроса на продукты питания 21-го века, обусловленного ростом населения и более богатыми высококалорийными диетами.

Это исследование может иметь особое значение для регионов с более теплыми климатическими условиями, поскольку глобальные температуры увеличиваются, а как известно, высокие температуры еще больше увеличивают скорость фотодыхания у растений.

Вероятно, эта работа не будет применяться к продовольственным культурам еще более десяти лет, но ученые и спонсоры этого предприятия взяли на себя обязательство предоставить беспошлинный доступ к ним для мелких фермеров в странах Африки к югу от Сахары и в Юго-Восточной Азии.

Оставьте первый комментарий

Оставить комментарий

Ваш электронный адрес не будет опубликован.


*