قام العلماء بتحسين كفاءة التمثيل الضوئي عدة مرات

وأوضح الباحثون أنهم يقدرون أنه من أجل إطعام 9 مليارات شخص بحلول عام 2050 ، يحتاج المزارعون

زراعة 50٪ المزيد من الطعام علىكمية محدودة من الأراضي الصالحة للزراعة. لذلك ، يقوم علماء النبات بإدخال تقنيات مختلفة لزيادة الغلات - بما في ذلك عن طريق تحسين التمثيل الضوئي.

على سبيل المثال ، تقوم الطحالب الخضراء المزرقة بالبناء الضوئيأكثر كفاءة من معظم المحاصيل ، ولهذا يعمل الباحثون على إدخال عناصر من البكتيريا الزرقاء في المحاصيل.

في دراسة جديدة أجرتها جامعة كورنيلحقق العلماء تحسينات كبيرة في التمثيل الضوئي. في عملية التمثيل الضوئي ، تحول النباتات ثاني أكسيد الكربون والماء والضوء إلى أكسجين وسكروز ، وهو سكر يستخدم لتوليد الطاقة وبناء أنسجة جديدة. خلال هذه العملية ، يأخذ إنزيم Rubisco (كربوكسيلاز ثنائي الفوسفات الريبولوز) ، الموجود في جميع النباتات ، الكربون غير العضوي من الهواء ويحوله إلى شكل عضوي يستخدمه النبات لبناء الأنسجة.

ينمو ملفوف بكين في محطة الفضاء الدولية على نطاق صناعي

إحدى العقبات التي تحول دون تحسين التمثيل الضوئي فيالمحاصيل هي أن روبيسكو يتفاعل مع كل من ثاني أكسيد الكربون والأكسجين ؛ ينتج عن التفاعل الأخير منتجات ثانوية سامة ، ويبطئ التمثيل الضوئي وبالتالي يقلل من الغلات.

لذلك ، أزال العلماء الأنهيدراز الكربوني ،إنزيم من أصل طبيعي ، من البلاستيدات الخضراء - عضيات الخلايا النباتية التي يحدث فيها التمثيل الضوئي. هذا لأن دور الأنهيدراز هو خلق توازن بين ثاني أكسيد الكربون والبيكربونات في الخلايا النباتية ، وتحفيز التفاعلات التي يكون فيها ثاني أكسيد الكربون والماء البيكربونات والعكس صحيح. ولكن لكي تعمل آلية تركيز الكربون من البكتيريا الزرقاء في المحاصيل الزراعية ، يجب أن يصل البيكربونات في النظام إلى مستوى أعلى بعدة مرات من مستوى التوازن.

عندما وضعوا النباتات في غرفة عالية الأكسجين ، قاموا بتحسين نموهم عدة مرات.

قراءة المزيد

تم العثور على مادة جينية فيروسية غير معروفة في الحمض النووي البشري

تم نشر خطة ناسا للبحث عن الحياة على القمر الصناعي لكوكب زحل

سيتم إطلاق القراد البري خصيصًا في روسيا لمكافحة الآفات

إشعار فيسبوك للاتحاد الأوروبي! تحتاج إلى تسجيل الدخول لعرض ونشر تعليقات الفيسبوك!