科学家应对全球作物种植挑战

利物浦大学科学家领导的一项研究揭示了一种改善作物生长的新方法，在人口不断增长的气候变化中应对提高作物生产力的重大挑战。

随着全球二氧化碳(CO2)水平的上升以及到2050年人口将达到近100亿，刘鲁宁教授的研究团队使用合成生物学和植物工程技术来改善光合作用，创建了一个可用于大规模应用的模板规模。

光合作用是植物利用大气中的CO2产生养分的过程，养分对生长和全球生态系统至关重要。新发表的论文详细介绍了科学家团队如何改进Rubisco，Rubisco是光合作用中存在的一种关键酶，可将CO2转化为能量。通常Rubisco效率低下并限制主要作物的光合作用。然而，包括细菌在内的许多微生物已经进化出有效的系统，称为“CO2浓缩机制”，以改进Rubisco。

受大自然的启发，该团队成功地将一种从细菌中提取的催化速度更快的Rubisco设计到烟草植物细胞中，这些细胞进行光合作用以支持植物生长。新方法提高了Rubisco的稳定性和将CO2转化为能量的能力，使植物能够进一步茁壮成长。这种酶的变化还可能增加植物吸收CO2的能力，有助于支持全球应对气候变化的努力。

利物浦大学生物化学与系统生物学系LuningLiu教授说：“我们对这一突破感到非常兴奋。总的来说，我们的研究结果为改进作物开发和生产的途径提供了概念验证，以抵御不断变化的气候和满足世界不断增长的人口日益增长的食品需求。”

这项最新研究是在该团队最近尝试从细菌中设计出更快的Rubisco以支持植物生长之后进行的。