新方法可增强植物光合作用

2013年12月24日   来源： 新华网  

    新华网东京１２月２４日电（记者蓝建中）日本名古屋大学２４日发表一份公报称，其教授木下俊则率领的研究小组通过基因操作，扩大植物表皮上的气孔，使植物吸收更多二氧化碳，增强光合作用，植物产量也随之增加。

    光合作用过程中，植物表皮保卫细胞的光受体接受太阳光后，就会激活细胞膜内称为“质子泵”的酶。于是，保卫细胞开始从外部吸收钾，渗透压上升，水随之流入，使保卫细胞膨胀，于是气孔打开。

    研究人员对拟南芥实施基因操作，使其保卫细胞中“质子泵”的个数增加到原有的１．５倍。向其照射光之后，气孔的张开面积比通常情况下大了２５％，光合作用量增加了１５％。

    他们发现，在同样水平温度、水分和光线的室内培养拟南芥，播种２５天后，经过改造的拟南芥叶片大小和数目都多于正常水平，地面部分的叶片总重量增加约四到六成。４５天后，拟南芥的花和种子也有所增加，比通常重约三到四成。

    研究人员还发现，在植物气孔一直保持张开的情况下，其生长与通常相比没有变化，甚至会出现减少，这表明气孔有必要保持有开有闭的弹性状态。

    这一成果的论文已经刊登在新一期美国《国家科学院学报》网络版上。领导这一研究的木下俊则说，这是世界上首次掌握控制植物气孔张开的技术，将有助于增加农作物产量、扩大生物燃料生产等，还可为减排二氧化碳作贡献。