นักวิทยาศาสตร์ได้ปรับปรุงประสิทธิภาพการสังเคราะห์ด้วยแสงหลายครั้ง

นักวิจัยอธิบายว่าพวกเขาคาดการณ์ว่าเกษตรกรจะต้องการอาหารเลี้ยงคน 9 พันล้านคนภายในปี 2593

ปลูกอาหารได้มากขึ้น 50% ต่อที่ดินทำกินจำนวนจำกัด ดังนั้น นักวิทยาศาสตร์ด้านพืชจึงแนะนำเทคโนโลยีต่างๆ เพื่อให้ได้ผลผลิตที่สูงขึ้น รวมถึงการปรับปรุงการสังเคราะห์ด้วยแสงด้วย

ตัวอย่างเช่น การสังเคราะห์แสงของสาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงินมีประสิทธิภาพมากกว่าพืชผลส่วนใหญ่ ซึ่งเป็นเหตุผลที่นักวิจัยกำลังทำงานเพื่อแนะนำองค์ประกอบจากไซยาโนแบคทีเรียเข้าสู่พืชผล

ในการศึกษาใหม่จากมหาวิทยาลัยคอร์เนลนักวิทยาศาสตร์ได้ทำการปรับปรุงที่สำคัญในการสังเคราะห์ด้วยแสง ในการสังเคราะห์ด้วยแสง พืชจะเปลี่ยนคาร์บอนไดออกไซด์ น้ำ และแสงให้เป็นออกซิเจนและซูโครส ซึ่งเป็นน้ำตาลที่ใช้ในการสร้างพลังงานและสร้างเนื้อเยื่อใหม่ ในระหว่างกระบวนการนี้ เอนไซม์ Rubisco (ไรบูโลส บิสฟอสเฟต คาร์บอกซิเลส) ที่พบในพืชทุกชนิด จะดึงคาร์บอนอนินทรีย์จากอากาศและแปลงเป็นรูปแบบอินทรีย์ที่พืชใช้ในการสร้างเนื้อเยื่อ

ผักกาดขาวปลีจะปลูกในระดับอุตสาหกรรมบนสถานีอวกาศนานาชาติ

หนึ่งในอุปสรรคในการปรับปรุงการสังเคราะห์แสงในพืชผลคือ Rubisco ทำปฏิกิริยากับทั้งคาร์บอนไดออกไซด์และออกซิเจน ปฏิกิริยาหลังจะสร้างผลพลอยได้ที่เป็นพิษ ชะลอการสังเคราะห์ด้วยแสง และทำให้ผลผลิตลดลง

ดังนั้น นักวิทยาศาสตร์จึงกำจัดคาร์บอนิก แอนไฮไดเรสเอนไซม์ที่มีต้นกำเนิดจากธรรมชาติจากคลอโรพลาสต์ - ออร์แกเนลล์ของเซลล์พืชที่มีการสังเคราะห์แสง ทั้งนี้เนื่องจากบทบาทของแอนไฮไดเรสคือการสร้างสมดุลระหว่าง CO2 และไบคาร์บอเนตในเซลล์พืช เร่งปฏิกิริยาซึ่ง CO2 และน้ำก่อตัวเป็นไบคาร์บอเนตและในทางกลับกัน แต่สำหรับกลไกของความเข้มข้นของคาร์บอนจากไซยาโนแบคทีเรียที่จะทำงานในพืชผลทางการเกษตร ไบคาร์บอเนตในระบบจะต้องถึงระดับที่สูงกว่าระดับสมดุลหลายเท่า

เมื่อพวกเขาวางต้นไม้ไว้ในห้องที่มีออกซิเจนสูง พวกเขาปรับปรุงการเจริญเติบโตหลายครั้ง

อ่านเพิ่มเติม

สารพันธุกรรมของไวรัสที่ไม่รู้จักที่พบใน DNA ของมนุษย์

แผนการของ NASA ในการค้นหาสิ่งมีชีวิตบนดาวเทียมของดาวเสาร์ได้รับการเผยแพร่แล้ว

เห็บป่าจะถูกปล่อยออกมาเป็นพิเศษในรัสเซียเพื่อการควบคุมศัตรูพืช