Исследователи нашли способ ускорить фотосинтез

Резюме

Исследователи из Университета Иллинойса и Университета Ланкастера разработали способ сделать фотосинтез в соевых бобах более эффективным, что привело к увеличению урожайности на 20 процентов. Этот прорыв может потенциально помочь решить проблему глобальной нехватки продовольствия и улучшить продовольственную безопасность для беднейших фермеров мира.

Исследователи из университетов США и Великобритании разработали способ сделать фотосинтез более эффективным в соевых бобах.

После более чем десятилетия работы ученые из Университета Илинойса и Университета Ланкастера занялись тем, что они ранее определили как один из наименее эффективных аспектов фотосинтеза.

Как правило, растения поглощают энергию солнечного света и превращают ее в углекислый газ. Они также используют воду и минералы, поглощаемые из почвы, для создания сахаров, способствующих росту.

Однако при очень ярком солнечном свете растения выделяют избыточную энергию в виде тепла, чтобы защитить свои клетки от повреждения. Этот процесс перехода от так называемого полностью продуктивный режим роста» к защитный режим» занимает несколько минут, что приводит к естественной потере работоспособности.

Изменив гены, отвечающие за эту защитную функцию растения, исследователи смогли ускорить процесс, что привело к увеличению урожайности соевых растений на 20 процентов.

Этот скачок урожайности огромен по сравнению с улучшениями, которые мы получаем благодаря селекции растений», — сказал Би-би-си Стивен Лонг, ученый-агроном, работающий в обоих университетах. И процесс, за который мы взялись, универсален, поэтому тот факт, что он работает с продовольственными культурами, дает нам большую уверенность в том, что он должен работать с пшеницей, кукурузой и рисом».

Эффективность фотосинтеза на оливковых деревьях также можно повысить с помощью аналогичного метода, хотя основное внимание в исследованиях уделяется основным культурам.

Лонг добавил, что эти культуры можно будет выращивать на полях в течение 10 лет, но законы, касающиеся выращивания генетически модифицированных культур, вероятно, повлияют на то, как быстро и где эти культуры могут быть внедрены.

Результаты этого эксперимента пришли в невероятно своевременный момент, поскольку растет беспокойство по поводу глобальной нехватки продовольствия вызванные засухой, конфликтами и проблемами цепочки поставок.

В недавнем докладе из Продовольственной и сельскохозяйственной организации Объединенных Наций обнаружили, что почти 10 процентов населения мира голодало в 2021 году. В отчете добавлено, что в последние годы ситуация ухудшается.

По данным Международного чрезвычайного детского фонда ООН (ЮНИСЕФ), к 660 году более 2030 миллионов человек столкнутся с недоеданием и отсутствием продовольственной безопасности.

Ученые, стоящие за этим исследованием, надеются, что оно поможет беднейшим фермерам мира собирать более продуктивные урожаи и увеличить производство продуктов питания в тех районах, где они больше всего нужны.

Число людей, страдающих от нехватки продовольствия, продолжает расти, и прогнозы ясно показывают, что для изменения траектории необходимы изменения на уровне снабжения продовольствием», — сказала Аманда Де Соуза, ведущий автор исследования.

Наше исследование показывает эффективный способ внести свой вклад в обеспечение продовольственной безопасности для людей, которые больше всего в ней нуждаются, избегая при этом использования большего количества земли», — заключила она. Улучшение фотосинтеза — это главная возможность получить необходимый скачок потенциальной урожайности».

• BBC
• Phys.org