Учените са променени фотосинтеза да се хранят на целия свят

Видео: как искаме гладувам? World се е побъркал

Използването на най-модерни компютърни технологии и генното инженерство, учените от университета в Илинойс (САЩ) промениха фотосинтезата на растенията, което ще позволи в бъдеще да се събират много по-големи добиви.

Учените казват, себе си, през 2050 г., когато на планетата ще живеят около 9.5 милиарда души, тази технология ще бъде от жизненоважно значение да се хранят човечеството.

Прочетете повече за резултатите от техните изследвания може да се прочете в списание Cell.

Професор по растителната биология Стивън Лонг (Stephen Long), един от създателите на най-новите технологии, смята, че сега е моментът да се експериментира с генетично модифицирани растителни култури. Неговият екип работи по изменение на фотосинтеза във връзка с учени от Института по компютърна биология в Шанхай (Китай).

"Сега ние знаем всяка стъпка в процеса на фотосинтеза, С3-растения, като соя, и С4-растения като царевица. Ние закачен безпрецедентни изчислителни ресурси, за да се създаде модел на всеки етап от фотосинтезата и се определи къде тесните места на процеса, който може да се разшири с помощта на генното инженерство. Напредъкът в тези области ще ни помогнат да се увеличи значително ефективността на фотосинтезата, а с него и добива на много култури, "- каза проф Лонг.

Според него, вече постигна значителни успехи в лабораторни експерименти и компютърни симулации.

"Нашите учени поведоха с ген от цианобактерия, и го отведоха в гена на централата, което води до повишена ефективност на фотосинтезата с 30%", - казва той.

Фотосинтезиращи микроорганизми са ключът към решаването на проблема с фотосинтезата при растенията. Например, някои бактерии и водорасли съдържат пигменти за фотосинтеза използване на по-широк спектър на слънчевата радиация от растителни пигменти. Ако добавим и съответните гени в растителни клетки, процесът ще стане по-бързо, което означава, слънчева енергия, ще станат достъпни за растенията.

Long казва, че някои изследователи вече се опитват да внушат на C4 фотосинтеза растения С3, но това означава голяма промяна в анатомията на растенията, промяна на експресията на много гени и въвеждането на нови гени в растенията с C4 път.

"Друг, може би по-лесен начин - това допълнение към хлоропластите на С3-елементи от синьо-зелени водорасли. Това може да подобри Rubisco дейност - ензим, който участва в първия етап на photorespiration, помага конвертирате въглероден диоксид от атмосферата в растителната биомаса. Компютърните симулации показват, че тези елементи могат да подобрят фотосинтезата с до 60% "- обяснява изследователят.

Компютърен анализ показва и друг начин да се направи по-ефективна фотосинтеза и да се развиват растенията и зрели по-бързо. Някои растения абсорбират много слънчева енергия през горните листа, но твърде малко - през дъното. Може би, това им позволява да победи съседите си в дивата природа, но професор Лонг каза, че в стопанството, като конкуренцията е непродуктивно. Изследване, проведено от професор на растителната биология Доналд Орт (Доналд Орт), са предназначени да направят по-горните листата на растенията по-лесни за повече слънчева светлина, направени пътя си към долните листа.

Въз основа на тези проучвания и резултатите от техния компютър анализ на американски и китайски учени ще направим първият модел на завода в силиций, който ще се превърне в "перфектната симулация на сложно взаимодействие на биологични фактори." Този модел ще запълни голяма част от пропуските в знанията си и ще позволи да се движим напред, за да създадете sverhproduktivnyh култури.

Професор Лонг каза със съжаление, че сегашните политически и правни пречки, включително и публично отхвърляне на генетично модифицирани растения, възпрепятстват изпълнението на обещаващи технологии, които биха могли да се намалят разходите за храни и фуражи нарастващото световно население.

"Ако сега успеем, ще видим тези растения в полетата на земеделските производители в продължение на 15 години. Но ние се нуждаем днес, за да се положат основите на това, което ще са необходими през следващите 30 години ", - заключи професорът.

Споделяне в социалните мрежи:

сроден