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操作基因可增强植物光合作用
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2019-5-27 16:08:09
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日前,日本名古屋大学24日发表一份公报称,其教授木下俊则率领的研究小组通过基因操作,扩大植物表皮上的气孔,使植物吸收更多二氧化碳,增强光合作用,植物产量也随之增加。
光合作用过程中,植物表皮保卫细胞的光受体接受太阳光后,就会激活细胞膜内称为“质子泵”的酶。于是,保卫细胞开始从外部吸收钾,渗透压上升,水随之流入,使保卫细胞膨胀,于是气孔打开。
研究人员对拟南芥实施基因操作,使其保卫细胞中“质子泵”的个数增加到原有的1.5倍。向其照射光之后,气孔的张开面积比通常情况下大了25%,光合作用量增加了15%。
他们发现,在同样水平温度、水分和光线的室内培养拟南芥,播种25天后,经过改造的拟南芥叶片大小和数目都多于正常水平,地面部分的叶片总重量增加约四到六成。45天后,拟南芥的花和种子也有所增加,比通常重约三到四成。
领导这一研究的木下俊则说,这是世界上首次掌握控制植物气孔张开的技术,将有助于增加农作物产量、扩大生物燃料生产等,还可为减排二氧化碳作贡献。

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