Foto fra 2017 og afprøvninger af metoden.Foto: James Baltz/UI College of Landbrugs -, Forbruger-og miljøvidenskab
Forskere genetisk modificerede planter for at give et stort løft til fotosyntese, i håb om at en dag forbedre udbyttet af afgrøder som ris og hvede, i henhold til et nyt papir.
En voksende befolkning betyder, at behovet for plante-baserede produkter, fortsætter med at stige i art. Denne udfordring har resulteret i udviklingen af ting som pesticider, fremskridt inden for vanding, og den øgede mekanisering af landbruget proces. Forskerne nu håber, at vi gennem genetisk modifikation, som de kan optimere den proces, som planter bruger sollys og kuldioxid til at producere brændstof til sig selv, kaldes fotosyntese.
“Det er vores mål, at gøre en afgrøde, der har en løsning til alle fotosyntetiske problemer,” undersøgelsen forfatter Amanda Cavanagh, postdoc ved University of Illinois, fortalte Gizmodo.
Fotosyntese er en utrolig kemisk reaktion, men det er ikke perfekt. I tilstedeværelse af ilt, en proces, der kaldes fotorespiration er nødvendigt at fjerne en bivirkning kaldet glycolate, som er giftigt for en plante. Det kan koste fotosyntese, 20 til 50 procent effektivitet, især i varmt og tørt klima, i henhold til det papir, offentliggjort i Science. Forskerne spekulerede på, hvis der var en mere effektiv måde at fjerne de giftige biprodukter.
Forskerne anvendt computer simuleringer til at designe tre nye processer til at beskæftige sig med glycolate. Så de splejset nye DNA i tobak planter’ grønkornene, hvor fotosyntesen foregår. De forhindrede også glycolate forlader kloroplaster at sikre, at de har foretaget de alternative processer, snarere giver fotorespiration til at tage over. De så, at over 40 procent stigninger i mængden af biomasse, planterne er produceret.
Forskningen blev støttet af en bevilling fra Bill and Melinda Gates Foundation.
Papiret imponeret mindst én uden forsker, vi har talt med, Maureen Hanson, en professor i Molekylær Biologi og Genetik ved Cornell University. Hun bemærkede ikke kun forbedring i vækst, men også det faktum, at de forskere, der udførte deres forsøg i et felt, snarere end i et drivhus.
Der er masser af arbejde at gøre, og det kunne være ti år eller årtier, før du kan se denne teknik, der er anvendt på gårdene. Efter alt, er den undersøgelse, der blev udført på tobak, fordi tobak skaber et tag af blade, så det er klart, når planterne klarer sig bedre som en gruppe. Forskerne bag det arbejde, der håber, at i stedet bruge de metoder, der er på afgrøder som sojabønner. Og før den rammer markedet, det skal overvinde de nødvendige lovgivningsmæssige forhindringer—forskere bliver nødt til at vise de ændringer, der er sikker og ikke resultere i uventede bivirkninger.
Turboladning fotosyntese er en spændende løsning til at reducere sult i verden, og det er en proces, der tidligere har været ladt uberørt af den genetiske modifikation og selektiv avl. Men det papir, der bekræfter, hvad vi har sagt i et stykke tid: Den sidste grænse i industrielle landbrug vil være hacking selve den proces, hvor planten feeds sig og overlever.
Dele Denne Historie