《科學(xué)》：基因改造可增加光合作用效率 提高大豆產(chǎn)量達(dá)24.5%
（神秘的科學(xué)可增地球uux.cn）據(jù)環(huán)境資訊中心（姜唯 編譯；許祖菱 審校）：數(shù)十年來(lái)，科學(xué)家嘗試藉由光合作用來(lái)增加糧食供給，基因加光緩解貧窮國(guó)家的改造高饑餓問(wèn)題。現(xiàn)在，合作他們從大豆中找到答案。用效試驗(yàn)結(jié)果顯示，率提量達(dá)基因改造可增加光合作用效率，豆產(chǎn)提高大豆產(chǎn)量達(dá)24.5%。科學(xué)可增研究成果18日發(fā)表在《科學(xué)》（Science）期刊。基因加光
目前，改造高試驗(yàn)僅在同一地點(diǎn)完成二期作。合作接受《紐約時(shí)報(bào)》采訪時(shí)，用效科學(xué)家坦言，率提量達(dá)還需要更多試驗(yàn)才能確定不同環(huán)境和天氣條件下的豆產(chǎn)狀況。未來(lái)希望能將研究擴(kuò)及到稻米、科學(xué)可增豇豆和木薯等主食，改善糧食問(wèn)題。此外，基改作物須先通過(guò)監(jiān)管機(jī)構(gòu)審核，才能交給農(nóng)民種植。
2020年，研究員在伊利諾大學(xué)農(nóng)場(chǎng)試種8種基改大豆，其中5種的產(chǎn)量明顯提高。平均下來(lái)，每公頃產(chǎn)量比普通大豆高出24.5%；另3種產(chǎn)量也有增加，但沒(méi)有顯著差異。這些大豆跟普通大豆一樣，都富含蛋白質(zhì)。 2021年受風(fēng)暴影響，下層葉片被長(zhǎng)期遮住，難以顯示試驗(yàn)結(jié)果。
多數(shù)大豆是用于飼料，直接食用的比例不高。長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，他們希望提高米、豇豆和木薯這類主食的產(chǎn)量，以滿足人類的糧食需求。
該研究的主要作者、美國(guó)伊利諾大學(xué)香檳分校作物科學(xué)家佐薩（Amanda P. De Souza）表示，為滿足未來(lái)的糧食需求，需大幅提升產(chǎn)量。研究顯示，基因技術(shù)能幫忙達(dá)成這項(xiàng)目標(biāo)。
目前這項(xiàng)試驗(yàn)僅在同一地點(diǎn)完成二期作。另一位研究員表示，他們希望能進(jìn)行為期五年的試驗(yàn)。他們也規(guī)劃改良熱帶大豆，并在波多黎各試種，以協(xié)助開(kāi)發(fā)中國(guó)家的農(nóng)民生產(chǎn)更高產(chǎn)量的作物。
提高光合作用的時(shí)間與能量
新技術(shù)運(yùn)用的原理是非光化學(xué)消散（non-photochemical quenching, NPQ）機(jī)制。 NPQ可保護(hù)植物免于受到陽(yáng)光的傷害。當(dāng)光線過(guò)強(qiáng)時(shí)，NPQ將多余的能量以熱能形式散發(fā)出去。但是，當(dāng)光線不足時(shí)，這項(xiàng)機(jī)制無(wú)法快速停止。于是，原本可以用來(lái)生產(chǎn)碳水化合物的寶貴時(shí)間和能量就浪費(fèi)掉了。
研究重點(diǎn)是利用基因改造來(lái)幫助植物快速適應(yīng)陰影。對(duì)水稻、小麥、玉米和大豆這類多層植物來(lái)說(shuō)，中間層的葉子常在過(guò)多陽(yáng)光跟光線不足交替。理論上，這項(xiàng)技術(shù)可增加它們的光合作用。
參考資料：《紐約時(shí)報(bào)》（2022年8月18日），Scientists Boost Crop Performance by Engineering a Better Leaf
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