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藻类高效“吸碳”原理揭开

来源:科技日报

 

       科技日报北京1月23日电 据《日本经济新闻》报道,京都大学山野隆志副教授带领的研究团队发现,与吸收二氧化碳息息相关的“LCIB”蛋白质能够根据水中二氧化碳浓度的不同,在叶绿体内的不同部位发挥作用以便高效吸收二氧化碳。专家认为,该特性或许能够运用在其他农作物的品种改良之中。

       山野隆志团队围绕生存在水中的藻类为何能在二氧化碳低浓度环境中维持光合作用这一课题进行了研究,并发现了其中的部分奥秘。研究团队使用衣藻属(一种单细胞绿藻)来仔细观察“LCIB”蛋白质在不同的二氧化碳浓度环境中所展现出的反应,得到了不同的观测结果。当水中二氧化碳浓度较低时,“LCIB”蛋白质就集聚在能够促进吸收二氧化碳的酶附近,去捕捉那些没能被酶吸收的二氧化碳。而在水中二氧化碳浓度较高时,“LCIB”蛋白质就扩散到叶绿体中,从细胞的外部吸收二氧化碳。山野隆志称,“蛋白质的序列信息不变,但其作用方式发生了变化”。

       众所周知,植物能够吸收太阳光进行光合作用,将水和二氧化碳转换为糖类。二氧化碳的浓度越高,光合作用的速率也会随之提升。既往研究已经探明了藻类在低浓度的二氧化碳环境中,通过“LCIB”蛋白质的活动就能够高效吸收二氧化碳,但此前科学家们并不了解其具体是在何种环境和条件下产生了什么作用。

       研究团队认为,藻类高效吸收二氧化碳的原理也能灵活运用在其他植物上,例如通过修改水稻和小麦的基因提高其光合作用能力,就有可能提高相关作物的产量。今后随着研究的加深,或能探明藻类光合作用特性的形成原理。

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