研究人员展示了适应未来气候变化的作物的能力

2022年1月14日整理发布：到 2050 年，我们需要将作物产量翻一番，以养活不断增长的全球人口，不仅我们没有按计划做到这一点，而且气候变化使事情变得更加复杂，”埃塞克斯大学讲师和一位教授阿曼达·卡瓦纳 (Amanda Cavanagh) 说。 Carl R. Woese 基因组生物学研究所的附属教员，他领导了这项工作，以开发面向未来的作物并节省产量。

这项研究是实现提高光合效率 (RIPE) 的一部分，这是一个国际研究项目，旨在通过在比尔和梅琳达·盖茨基金会、食品基金会的支持下开发能够更有效地将太阳能转化为食物的粮食作物来增加全球粮食产量和农业研究，以及英国外交、联邦和发展办公室。

光合作用是所有植物将阳光转化为能量和产量的自然过程，它依赖于 Rubisco 酶将二氧化碳转化为糖，并以此为世界提供食物。与此同时，光合作用产生了富含氧气的大气，使鲁比斯科的工作变得复杂。大约 20% 的时间里，Rubisco 会吸收氧气而不是二氧化碳，从而导致植物的能量回收过程非常昂贵，称为光呼吸。这些发现在同一组之前的研究中有详细说明。在当前条件下，光呼吸效率低下会使小麦等谷物的产量降低约 36%。这种产量损失相当于小麦和大豆中 148 万亿卡路里的热量，这些热量可以养活数百万人。

Cavanagh 继续说：“我们知道，随着温度升高，Rubisco 很难区分二氧化碳和氧气，因此光呼吸速率也会上升。因此，我们认为操纵光呼吸可能是帮助作物吸收热量并缓解高温造成的产量损失。”

从经济角度来看，据报道，南部的产量损失高达 40-50%，2012 年使生产商损失了约 5 亿美元。由于气温升高，赤道附近地区的生产商损失更大，由于气候变化，该问题预计将在全球范围内升级。

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