含藻类的转基因植物生长更多,所需水更少

2020年8月13日10:30:58 发表评论

随着气候变化的到来,干旱可能会导致未来农作物减产。但是研究人员认为,基因操纵可以帮助防止这种情况,用藻类蛋白修饰了烟草植物,以增加生长并减少其对水的需求。

含藻类的转基因植物生长更多,所需水更少

该研究专注于光合作用,即植物利用阳光和二氧化碳为生长提供营养的过程。改善这一过程将对农业非常有益,但它是如此复杂,以至于过去的尝试都以失败告终。

研究人员利用基因操纵增加了烟草植物中已经存在的天然酶的含量,并从蓝细菌中引入了一种新酶,并从藻类中引入了一种蛋白质。这样做改善了光合作用的过程,也意味着需要更少的水才能提高农作物的产量。

“全球人口正在增加,这意味着我们需要增加粮食。我们还看到气候变化的影响,创造了更多的极端天气,因此我们将遭受更多的干旱。这意味着我们将需要更好地利用水。我们需要从相同的土地上用更少的水来种植更多的农作物,”合著者帕特里夏·洛佩兹-Calcagno告诉《卫报》。

研究人员认为,使用常规植物育种技术应对此类挑战是可能的,但是这将花费数十年的时间,而且时间紧迫。相反,他们决定通过引入藻类基因来采取自然界中不存在的捷径。

尽管许多人经常质疑转基因作物,但研究人员说,对植物进行的基因修饰可以增强光合作用,但情况却大不相同。洛佩兹·卡加格诺(Lopez-Calcagno)表示,“没有什么可担心的”,并说转基因生物的表现不佳,与农药和大公司的过度使用有关。

该研究始于2013年,大约需要五到十年的时间才能开发出使用该技术种植农作物的技术。藻类显示出光合作用的其他用途的潜力,例如捕获和储存二氧化碳。例如,已经有实验室在研究使用藻类作为生物燃料。

根据2001年的一项指令,欧盟已禁止使用转基因作物。欧盟国家(主要在西班牙和葡萄牙)仅种植一种转基因玉米。该指令背后的诱因之一就是试图将鱼类基因引入西红柿,但这项研究并未成功。

积极的结果鼓励了英国埃塞克斯大学的团队进一步完善该技术,以便将其用于包括大豆和水稻在内的其他农作物。这可能有利于应对农业所面临的挑战,包括世界变暖和提高效率的需求。

该研究发表在《自然植物》杂志上。

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