Znanstveniki so spremenili fotosinteze za krmo ves svet

Video: kako bomo stradali? Svet se je zmešalo

Z najmodernejšo računalniško tehnologijo in genski inženiring, znanstveniki na univerzi v Illinoisu (ZDA) spremenili fotosintetsko aktivnost rastlin, ki bo omogočal tudi v prihodnje zbrati veliko večje pridelek.

Znanstveniki sami pravijo, v letu 2050, ko se bo planet živi okoli 9,5 milijarde ljudi, bo ta tehnologija ključnega pomena za krmo človeštvo.

Več o rezultatih svojih raziskav je mogoče brati v celici reviji.

Profesor biologije rastlin Stephen Long (Stephen Long), eden od ustvarjalcev nove tehnologije, meni, da je zdaj čas za eksperimentiranje z gensko spremenjenimi rastlinami pridelkov. Njegova ekipa se ukvarja s spremembo fotosinteze v povezavi z znanstveniki iz Inštituta za Computational Biology v Šanghaju (Kitajska).

"Sedaj vemo vsak korak v procesu fotosinteze, C3-rastlin, kot so soja, in C4-rastlin, kot so koruza. zasvojen smo doslej računalniških virov ustvariti model vsaki fazi fotosinteze, in ugotoviti, kje so ozka grla v procesu, ki ga je mogoče razširiti s pomočjo genskega inženiringa. Nedavni napredek na teh področjih, nam bo pomagalo, da se znatno poveča učinkovitost fotosinteze, in s tem donos mnogih kultur, "- Profesor Dolga je dejal.

Po njegovem mnenju, je že dosegla velik uspeh v laboratorijskih poskusih in računalniških simulacij.

"Naši raziskovalci so gen iz cianobakterija, in ga pripeljali v genom rastline, kar ima za posledico večjo učinkovitost fotosinteze za 30%", - pravi.

Photosynthetic mikroorganizmi so ključ do rešitve problema fotosinteze pri rastlinah. Na primer, nekatere bakterije in alge vsebujejo pigmente za fotosintezo uporabo širšega spektra sončnega sevanja od rastlinskih pigmentov. Če k temu dodamo ustrezne gene v rastlinskih celicah, se bo proces potekati hitreje, da je sončna energija bo na voljo za rastline.

Long pravi, da so nekateri raziskovalci že poskušal vcepiti v C3 rastlin C4 fotosinteze, vendar to pomeni veliko spremembo v anatomiji rastlin, spreminjanje izražanje številnih genov in uvajanje novih genov v rastlinah s C4 poti.

"Druga, morda še bolj preprost način - to dodatek k kloroplastov v C3-elementov iz modro-zelenih alg. To lahko izboljša RuBisCO dejavnost - encim, ki sodeluje v prvi fazi fotorespiracija, pomaga pretvoriti ogljikov dioksid iz ozračja v rastlinske biomase. Računalniške simulacije kažejo, da lahko ti elementi povečanje fotosinteze kar za 60%, "- pojasnjuje raziskovalec.

Računalniška analiza je pokazala še en način, da bi bolj učinkovito fotosintezo in da rastline rastejo in dozorijo hitreje. Nekatere rastline absorbirajo veliko sončne energije skozi zgornji listi, vendar premalo - skozi dno. Morda pa jim omogoča, da premagati svoje sosede v divjini, ampak profesor Long je dejal, da, kot je konkurenca na kmetiji kontraproduktivno. Raziskave, ki jih profesor biologije rastlin Donald Orth (Donald regije) poteka, so oblikovani tako, da zgornji listi rastlin lažje za več sončne svetlobe, ki svojo pot do spodnjih listov.

Na podlagi teh študij in rezultati njihove računalniške analize ameriških in kitajskih znanstvenikov se dogaja, da bi prvi model obrata v silicij, ki bo postal "popolna simulacija kompleksne interakcije bioloških dejavnikov." Ta model bo zapolnila veliko vrzeli v svojem znanju in pustimo, da se premaknete naprej, ustvariti sverhproduktivnyh pridelke.

Profesor Dolga je dejal, z obžalovanjem ugotavlja, da sedanje politične in pravne ovire, vključno z javnim zavračanje gensko spremenjenih rastlin, ovirajo izvajanje obetavnih tehnologij, ki bi lahko zmanjšali stroške za hrano in krmo rastoče svetovno prebivalstvo.

"Če zdaj nam bo uspelo, bomo videli te rastline na poljih kmetov vsaj 15 let. Vendar moramo danes postaviti temelje za tisto, kar bo potrebno v naslednjih 30 letih ", - je zaključil profesor.

Zdieľať na sociálnych sieťach:

Príbuzný