增加植物二氧化碳吸收的新知识

想象一下，能够种植能够从地球大气中吸收更多 CO 2 的植物，从而帮助解决世界气候问题。人类选择、培育和优化植物以增加粮食产量并确保我们数千年来的生存。

但地球上生命最重要和最基本的功能——光合作用——直到现在才与植物选择或育种相关，人类活动排放的温室气体威胁着我们的星球。有了新技术，世界各地的科学家现在都在努力了解驱动光合作用的植物内部过程。

在科学杂志PNAS 上发表的一项新研究中，哥本哈根大学植物与环境科学系的研究人员刚刚发现，植物叶细胞中的一组蛋白质，称为 CURT1，在光合作用中发挥的作用比想象的要重要得多。 .

“我们发现 CURT1 蛋白已经从种子阶段开始控制植物的绿叶发育。因此，这些蛋白质对光合作用的建立效率有重大影响，”该研究的主要作者 Mathias Pribil 副教授解释说。

启动光合作用的蛋白质

CURT1 蛋白以前被认为发挥更温和的作用，只存在于完全发育的叶子中。但使用最先进的成像技术(摄影和计算机设备)，研究人员将一系列实验性水芹(拟南芥)植物的生长放大了 30,000 倍。这使他们能够在分子水平上研究植物。研究人员可以看到 CURT1 蛋白在植物生命的最早阶段就存在。

“从土壤中长出来对植物来说是一个关键时刻，因为它受到阳光的照射，需要迅速进行光合作用才能生存。在这里我们可以看到 CURT1 蛋白协调了启动光合作用并使植物得以生存的过程，我们以前不知道的东西，”Mathias Pribil 解释道。

光合作用发生在叶绿体中，叶绿体是植物细胞中 0.005 毫米长的椭圆体，是植物叶片细胞内的一种器官。在每个叶绿体中，一层膜含有蛋白质和其他使光合作用成为可能的功能。

“CURT1 蛋白质控制着这种膜的形状，使植物细胞中的其他蛋白质更容易移动并执行围绕光合作用的重要任务，这取决于植物周围环境的变化。这可能是修复光捕获蛋白质复合物时阳光很强烈，或者在阳光较弱时提高叶绿体收集光能的能力，”普里比尔解释说。

未来改善二氧化碳的吸收

这一新发现让我们更深入地了解地球最重要的生化反应。事实上，如果没有植物，我们这个星球上就不会存在动物和人类。到目前为止，该结果仅适用于 thale 水芹植物，但如果 CURT1 蛋白对光合作用的重要性没有扩展到其他植物，Pribil 会“非常惊讶”。

“这是了解控制光合作用的所有成分的重要一步。问题是我们是否可以利用这一新知识来改善一般植物中的 CURT1蛋白复合物，从而优化光合作用，”Mathias Pribil 说，他补充说，“我们的大部分研究都围绕着提高光合作用效率，以便植物可以吸收更多的 CO 2。正如我们在整个农业历史中选择和培育出最好的作物一样，现在是帮助大自然成为最好的CO 2吸收器，”Mathias Pribil 说。

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