WRÓĆ DO STRONY
GŁÓWNEJ
Nauka

Szybkozachodząca fotosynteza może zwiększyć plony nawet o 60%!

Zastanawialiście się co by było gdyby rośliny rosły znacznie szybciej? Nakarmienie świata byłoby znacznie prostsze. Więcej upraw, mniej potrzebnej wody. Brzmi jak utopia? Niekoniecznie, naukowcy z Cornell University i Rothamsted Research pracują nad takim projektem.

Zakończyli oni właśnie drugi z trzech etapów potrzebnych do wprowadzenie szybkozachodzącej fotosyntezy. Może ona zwiększyć plony nawet o 60%! Ponieważ fotosynteza jest bardziej wydajna, to także potrzebna jest mniejsza ilość wody i nawozów. Naukowcy skutecznie przeszczepili geny z bakterii zwanej cyjanoprokariotą do tytoniu, który jest bardzo często używany w tego typu badaniach. Umożliwiają one bardziej efektywne produkowanie enzymów, które są używane przez rośliny do redukcji dwutlenku węgla do cukrów i innych węglowodanów. Naukowcy od dawna wiedzieli, że niektóre rośliny są w tym procesie bardziej wydajne od innych. Są one nazwane roślinami C4. Grupa ta obejmuje kukurydzę oraz niektóre chwasty. 75% światowych upraw zalicza się jednak do grupy C3 (pszenica, ryż, ziemniaki). Badacze z całego świata od dawna próbowali ulepszyć rośliny z tej gorszej grupy na te lepsze.

Grupa badawcza podeszła do tego zagadnienia całkiem inaczej. Zamiast próbować zmieniać rośliny C3 na C4 przez zmianę anatomii i dodanie nowych komórek, zmodyfikowali one istniejące struktury. Daniel Voytas, dyrektor Center for Genome Engineering , mówi:

Jeśli można stworzyć prostszy mechanizm, który nie wymaga zmian anatomicznych, to jest to cholernie dobre.

Zamiast naśladować rośliny C4, naukowcy „wzięli” trzyczęściowy mechanizm fotosyntezy od cyjanoprokariotów. Po pierwsze białka tworzą specjalna komorę wewnątrz komórki, która koncentruje CO2. Po drugie owa komora zawiera enzym, który służy do szybkiej redukcji CO2. Po trzecie komórki używają specjalnych pomp umieszczonych w błonach, do wprowadzania CO2 do ich wnętrza.

W tym roku pierwszy etap został ukończony. Nowe badania potwierdzają wykonanie drugiej części. Pozostała tylko trzecia. Ostatecznie, wszystkie te elementy zostaną zebrane razem i tak powstanie szybkozachodząca fotosynteza. 

Wyniki pracy nie będą widoczne na świecie przez co najmniej 10 lat. Przeczepianie genów nie jest takie proste. Trzeba upewnić się, że po wprowadzeniu ich do roślin są one stabilne. Jedynie wtedy będzie można rozpocząć badania w terenie.

Źródło, zdjęcie: http://www.technologyreview.com/