中國科學家取得突破性發現,解決農作物長期存在的「午休」現象,有望顯著增加全球農作物產量。這項研究已刊登於科學期刊《細胞》。
這項研究由中國科學院遺傳與發育生物學研究所領導,並與多個中國及國際機構合作。
農作物「午休」是指在中午約12時至下午2時期間,強烈高溫及陽光抑制植物光合作用的現象。
午間陽光看似光照充足,能滋養植物,但實際上會觸發「光合午間抑制」,阻礙植物吸收二氧化碳,導致大幅減產。
據估計,這種現象導致農作物減產約三成。
《細胞》期刊發表的研究指出,一種名為MBS1的蛋白是保護植物免受強光傷害的關鍵。這種蛋白作用猶如「防曬霜」,包裹植物葉綠體,保護其免受強烈陽光及高溫損害。
這種機制實現精準、主動及快速的光保護,在嚴重損害發生前保護光合作用。
研究團隊連續四年在中國南部的海南省、北京及中國東北部的黑龍江省進行大規模田間試驗。這些地點分佈在中國南北中部。
結果顯示,MBS1蛋白表達量增加,顯著增強水稻在稻田抵禦強光的能力。這項改進在不影響正常植物生長發育的情況下,實現穩定及增產。
中國科學院院士匡廷雲表示,這項研究結合分子育種及水稻精準調控,具有普遍適用性。這項原理可應用於小麥及其他多種植物,因此其農業應用無可估量,影響深遠。同時,克服植物「午休」現象可大幅增加二氧化碳固碳量,對實現中國「雙碳」目標,即碳達峰及碳中和,具有重要意義。
(CGTN)
影片截圖 CGTN圖片
影片截圖 CGTN圖片
影片截圖 CGTN圖片
影片截圖 CGTN圖片
影片截圖 CGTN圖片
影片截圖 CGTN圖片