Vedci zmenené fotosyntézu nakŕmiť celý svet

Video: Ako chceme hladovať? Svet sa zbláznil

Pomocou najmodernejšej počítačovej technológie a genetického inžinierstva, vedci z University of Illinois (USA) zmenil fotosyntetické aktivity rastlín, ktoré umožnia v budúcnosti zbierať omnoho väčšie výnosy.

Vedci tvrdia, že sa v roku 2050, kedy sa planéta bude žiť asi 9,5 miliardy ľudí, táto technológia bude mať zásadný vplyv na kŕmenie ľudstvo.

Prečítajte si viac o výsledky svojho výskumu si môžete prečítať v odbornom časopise Cell.

Profesor biológie rastlín Stephen Long (Stephen Long), jeden z tvorcov nových technológií, sa domnieva, že teraz je čas experimentovať s geneticky modifikovaných plodín. Jeho tím pracuje na zmene fotosyntézy v spojení s vedcami z Ústavu výpočtovej biológie v Šanghaji (Čína).

"Teraz vieme, že každý krok v procese fotosyntézy, C3-rastlín, ako sóje a C4-rastliny, ako je kukurica. zahnutý sme nebývalé výpočtových zdrojov k vytvoreniu modelu každej fáze fotosyntézy a zistiť, kde sa úzke miesta procesu, ktorý možno rozšíriť pomocou genetického inžinierstva. Nedávne pokroky v týchto oblastiach nám pomôže výrazne zvýšiť účinnosť fotosyntézy, a spolu s ním výťažku mnohými plodín, "- hovorí profesor Long.

Podľa neho už dosiahol značný úspech v laboratórnych experimentov a počítačových simulácií.

"Naši výskumníci vzali gén zo sinice, a priviedol ho do génu rastliny, čo má za následok zvýšenú účinnosť fotosyntézy o 30%," - hovorí.

Fotosyntetické mikroorganizmy sú kľúčom k riešeniu problému fotosyntézy v rastlinách. Napríklad, niektoré baktérie a riasy obsahovať pigmenty pre fotosyntézu použitie širšie spektrum slnečného žiarenia, než rastlinných farbív. Pridáme Ak príslušné gény v rastlinných bunkách, bude proces pokračovať rýchlejšie, to znamená, že solárna energia stane pre rastliny k dispozícii.

Long hovorí, že niektorí výskumníci sa už snažia vštepiť C4 fotosyntézy C3 rastlín, ale znamená to, že významnú zmenu v anatómii rastlín, menia expresiu mnohých génov a zavedenie nových génov do rastlín s C4 dráhy.

"Ďalšie, možno jednoduchší spôsob, - toto pridanie do chloroplastov C3-prvkov z modrozelené riasy. To môže zlepšiť aktivitu Rubisco - enzým, ktorý sa podieľa na prvom stupni fotorespirace, pomáha premeniť oxid uhličitý z atmosféry do rastlinnej biomasy. Počítačové simulácie ukazujú, že tieto prvky môžu zvýšiť proces fotosyntézy až o 60% "- vysvetľuje výskumník.

Počítačová analýza ukázala, iný spôsob, ako urobiť efektívnejšie fotosyntézu a urobiť rastliny rastú a dospievajú rýchlejšie. Niektoré rastliny absorbujú veľké množstvo slnečnej energie prostredníctvom horných listov, ale príliš málo - spodkom. Možno, že im umožňuje poraziť svojich susedov vo voľnej prírode, ale profesor Dlhý povedal, že v poľnohospodárskom podniku, ako konkurencia je kontraproduktívne. Výskum vykonaný profesorom biológie rastlín Donald Orth (Donald Ort), boli navrhnuté tak, aby horná listy rastlín jednoduchšími, aby ste sa viac slnečného svetla robil jeho cestu na spodné listy.

Na základe týchto štúdií a výsledky ich počítačovú analýzu amerických a čínskych vedcov založený sa bude robiť prvý model závodu v silico, ktorá sa stane "dokonalá simulácia komplexné interakcie biologických faktorov." Tento model vyplní mnoho medzier v ich znalosti a umožniť pokročiť k vytvoreniu sverhproduktivnyh plodín.

povedal profesor Long s poľutovaním konštatuje, že súčasné politické a právne prekážky, vrátane verejnej odmietnutie geneticky modifikovaných rastlín, bráni zavádzanie sľubných technológií, ktoré by mohli znížiť náklady na potraviny a krmivo rastúcu svetovú populáciu.

"Keď teraz nám to podarí, budeme svedkami týchto rastlín v oblastiach poľnohospodárov aspoň 15 rokov. Ale dnes potrebujeme položiť základy toho, čo bude treba v najbližších 30 rokov, "- uzavrel profesor.

Delež v družabnih omrežjih:

Podobno