新的更有效的减少用水和改善植物生长的方法

一组科学家揭示了一种新的，可持续的方式，使植物能够增加二氧化碳(CO2)对光合作用的吸收，同时减少用水量。

这一突破由格拉斯哥大学的植物科学家团队领导，今天发表在“科学”杂志上。研究人员用新的，合成的光活化的离子通道，从植物和藻类蛋白质的病毒工程改造，以加快气孔的打开和关闭-毛孔中的叶植物-通过其中的二氧化碳(CO2)进入用于光合作用。

气孔也是植物失水的主要途径。先前通过操纵这些孔来减少水的使用的尝试通常以CO2吸收为代价。因此，在格拉斯哥设计的植物显示出增长的生长，同时节约了水的使用。科学家们的修饰的植物生长正常和典型的场的光条件下基本上更好，更固定CO2同时失去水少到大气中。

农作物灌溉约占地球淡水使用量的70%，在过去三十年中，其使用量以不可持续的速度增长。科学家一直在努力寻找使用更少的水来种植植物的方法。直到现在，很多研究降低水耗，但在减少二氧化碳潜在成本2的吸收和植物生长。鉴于对农业食品生产的需求不断增长，这并不是一种令人满意的方法。

这项新研究现在提供了一种不同的方法，可以在不影响用水效率的情况下成功地改善生长。研究人员研究了芥菜科的成员拟南芥植物。使用称为BLINK的光激活离子通道，植物的气孔反应在波动的光线条件下生长时加速并更好地同步 - 这是典型的自然环境条件(例如，当云层从头顶通过或被相邻植物遮蔽时)。工程化植物表现出改善的生长和生物量产生，同时还节约了水。

共同通讯作者教授约翰·克里斯蒂，从分子，细胞生物学和系统生物学的大学的研究所，说：“我们的研究结果表明植物提高水的利用效率，同时使光合CO收益的可行性2同化和植物的生长。”

教授迈克·布拉特还说：“以前努力提高植物水分利用效率都集中在减少气孔密度，尽管CO隐含罚2的吸收进行光合作用的替代方法，如我们已经使用了一个，规避碳水权衡。并可用于提高作物产量，特别是在限水条件下。“

第一作者Maria Papanatsiou说：“植物必须优化光合作用和水分流失之间的权衡，以确保植物生长和产量。我们采用神经科学中广为人知的方法，称为光遗传学，以更好地装备平衡CO必不可少的气孔。2摄取和水分流失。

“我们使用一种基因工具作为开关，使气孔能够更好地与光照条件同步，从而在农业环境中经常遇到的光照条件下提高植物性能。”

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