在進(jìn)化基本失敗的地方，智慧設(shè)計(jì)成功了。生物學(xué)家通過(guò)彌補(bǔ)光合作用的一個(gè)重要缺陷，使煙草生物量增加了約40%。相關(guān)成果日前發(fā)表于《科學(xué)》雜志。

　　目前，該團(tuán)隊(duì)正從豇豆和大豆入手，試圖將相同的變化引入食用作物。“資助機(jī)構(gòu)非?？释屓澜?貧困人群掌握這項(xiàng)技術(shù)。”團(tuán)隊(duì)成員、美國(guó)伊利諾伊大學(xué)的Amanda Cavanagh表示。

　　生命的關(guān)鍵成分是由碳原子鏈形成的分子。植物會(huì)組裝這些來(lái)自碳原子的鏈條，而碳原子則來(lái)自空氣中的二氧化碳分子。

　　不過(guò)，抓住二氧化碳并將其添加到碳鏈中的酶，通常會(huì)錯(cuò)誤地抓住氧分子。這產(chǎn)生了毒性分子，導(dǎo)致植物不得不消耗能量將前者消除。這種重要缺陷被描述為進(jìn)化的*錯(cuò)誤之一。

　　公平地說(shuō)，當(dāng)光合作用*早進(jìn)化出來(lái)時(shí)，這不是一個(gè)大問(wèn)題，因?yàn)橹車目諝夂苌?。但在漫長(zhǎng)的進(jìn)化年代里，隨著氧氣含量上升和二氧化碳濃度下降，這變成植物的一個(gè)大問(wèn)題。如今，錯(cuò)誤抓住氧氣（被稱為光呼吸）發(fā)生得如此頻繁，以至于它能使光合作用的效率降低50%。

　　在進(jìn)化過(guò)程中，一些植物找到了解決辦法：充分利用體內(nèi)的二氧化碳，以減少錯(cuò)誤抓住氧氣的幾率。但人類食用的大多數(shù)植物，包括幾乎所有的蔬菜和水果以及諸如小麥、水稻和大豆等，都無(wú)法做到這一點(diǎn)。幾十年來(lái)，生物學(xué)家一直試圖尋找解決辦法。

　　基于此前工作，Cavanagh和同事設(shè)計(jì)了3種處理光呼吸有毒副產(chǎn)品的替代通路。“我們?cè)噲D做的是重新變更整個(gè)流程。”Cavanagh說(shuō)。

　　他們通過(guò)基因工程將這些通路安裝到煙草中。之所以選擇煙草，是因?yàn)樗且环N很容易修改的作物并且擁有較短的生命周期。在兩個(gè)季節(jié)的田間測(cè)試中，表現(xiàn)*的植物的生物量增加了超過(guò)百分之四十。

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