合成生物学和植物工程用来改善作物生长

利物浦大学的科学家领导的一项研究揭示了一种新的方式来改善作物生长,会议一个重大的挑战,增加农作物产量在气候变化和不断增长的人口。

与全球的二氧化碳(CO2)水平上升,人口到2050年将达到近100亿,lun教授刘的研究团队利用合成生物学和植物工程技术提高光合作用,创建一个模板,可用于大规模生产。

光合作用是植物利用大气中的二氧化碳的过程创建的营养,这对经济增长和全球生态系统是至关重要的。的新出版的纸细节的科学家团队如何改善二磷酸核酮糖羧化酶、关键酶在光合作用,这种酶能将二氧化碳转化为能量。通常二磷酸核酮糖羧化酶是效率低下,限制了主要作物的光合作用。然而,许多微生物包括细菌进化出了高效的系统,名为“CO2-concentrating机制”,提高二磷酸核酮糖羧化酶。

灵感来自大自然,团队已经成功地设计了一个催化地快二磷酸核酮糖羧化酶来自细菌,在烟草植物细胞进行光合作用,植物生长的支持。新方法提高了二磷酸核酮糖羧化酶的稳定性和能力将二氧化碳转化为能量,使植物进一步繁荣。酶的变化也可能增加植物吸收二氧化碳的能力,帮助支持应对气候变化的全球努力。

生物化学系教授lun Liu和系统生物学,利物浦大学说:“我们非常兴奋与突破。总体而言,我们的研究结果提供概念验证途径提高作物开发和生产能够承受气候变化和满足日益增长的食物需求的世界人口扩张。”

这一最新研究遵循团队最近试图工程师支持植物生长更快的二磷酸核酮糖羧化酶的细菌。这个研究论文可以阅读在这里。

参考:陈T, Hojka M,戴维P,等。工程α-carboxysomes支持自养植物叶绿体光合作用。Nat Commun。2023;14 (1):2118。doi:10.1038 / s41467 - 023 - 37490 - 0

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