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科學家利用「海藻基因」幫植物更有效「吸收光線」
一項新發現顯示﹐利用海洋藻類的特性﹐科學家成功開發了能吸收更多光譜的作物﹐從而促進生長。這一發現可能還將導致生物燃料的生產量增加。
由於海水能夠吸收接近表面的紅色光譜﹐海洋藻類不得不依靠到達它們的藍綠色光譜進行光合作用。為了利用這種光﹐它們產生一種專門吸收藍綠光的葉綠素﹐稱為「葉綠素c」。雖然陸生植物能夠輕鬆獲得紅色光譜﹐但是它們不生產葉綠素c。相反地它們產生的是葉綠素a和葉綠素b﹐分別主要吸收紫藍光和橙紅光。然而﹐a和b對於吸收藍綠光並不特別有效。
加州大學河濱分校的研究小組最近成功地識別出了使甲藻(一種海洋藻類)產生葉綠素c的基因。研究人員隨後將該基因植入煙草植物中﹐這使得轉基因植物能夠與通常的葉綠素a和b一起合成葉綠素c。
這些被用於研究的海藻原先是另一項研究的一部分該研究關注珊瑚與藻類的「共生關係」。在這些紅色珊瑚的珊瑚蟲上﹐海藻顯現為綠色斑點。
這一能力使得轉基因植物能夠吸收比傳統對照組更廣泛的光譜﹐從而顯著增加生長。雖然研究中使用了煙草植物﹐但人們相信這項技術應該適用於任何類型的作物植物。科學家們還認為﹐他們的發現可以增加藻油生物燃料的生產。已經有一些水生藻類自然產生葉綠素a和b﹐而不是c﹐就像陸生植物一樣。如果這些藻類可以改造成也生產c﹐那麼它們可能會生長得更快﹐產生更多的油。
「識別出葉綠素c的生物合成途徑不僅僅是科學上的好奇﹐它是可持續能源和糧食安全的潛在遊戲規則改變者﹐」研究人員說。「我們不僅在瞭解海洋生態系統的命脈﹐還在開拓一條發展更強健作物﹐以及高效生物燃料的道路。」。
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