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      研究表明植物如何進化以促進生長
      
			
      
				2019-02-20 11:10:46
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      謝菲爾德大學的科學家們已經(jīng)向前邁出了一步，了解進化如何改變野生植物的光合作用過程，以幫助它們更快地生長。有朝一日，這一發(fā)展可用于提高作物產(chǎn)量，以幫助全球糧食安全斗爭。在生態(tài)學快報發(fā)表的一項開創(chuàng)性的新研究中，大學動物與植物科學系的研究人員展示了如何利用C4 光合作用過程。
      

      研究表明植物如何進化以促進生長
      

      光合作用從空氣中吸收二氧化碳并將其轉化為新的植物生長。雖然大多數(shù)褲子使用C3光合作用，但是在炎熱氣候下的植物已經(jīng)進化出C4光合作用以在其葉子中濃縮二氧化碳以提高植物生產(chǎn)力。Marjorie Lundgren，博士 來自大學的學生研究了一種獨特的非洲草種，它使用多種C4，C3和C3-C4光合作用類型。
      

      她說：“我們需要了解C4光合作用是如何從C3光合作用的祖先形式進化而來的，這種光合作用缺乏二氧化碳濃縮泵。“為了使泵工作，C4葉片需要特殊的解剖學排列，但我們對它的發(fā)展和演變?nèi)匀恢跎佟?rdquo;
      

      Lundgren博士前往南非，坦桑尼亞，贊比亞，津巴布韋，喀麥隆，莫桑比克和澳大利亞為她的研究收集植物材料，并與當?shù)刂参飳W家合作。該研究旨在認識到葉片的特征，這些特征在C4和非C4 植物之間始終不同。它發(fā)現(xiàn)了一個單一的發(fā)育變化 - 許多小靜脈的插入 - 導致葉片解剖學的排列適合C4光合作用。
      

      到目前為止，大多數(shù)旨在了解C4葉片解剖結構的研究比較C3和C4物種，但也捕獲了不僅與C4進化有關的變化，而且還有自物種分化以來積累的其他變化。這使得很難清楚地區(qū)分哪些變化與C4出現(xiàn)直接相關。
      

      研究的草種的獨特性意味著研究人員能夠識別與C4光合作用直接相關的葉解剖變化。“由于這種新方法，我們能夠澄清，只需要一次發(fā)育變化就可以進行C4光合作用，而之前的研究推斷出需要進行一些解剖學變化，”Lundgren博士說。
      

      她補充說：“國際上有大量努力將C4光合作用轉化為C3作物以提高產(chǎn)量。我們的研究闡明了產(chǎn)生功能性C4葉片需要哪些解剖學變化，以后采用哪些解剖學變化來進一步改善C4光合作用。“有了這些知識，我們現(xiàn)在可以開始研究負責的遺傳變化，最終可以將這些變?nèi)胨?，以提高作物產(chǎn)量。”
      
			

			
        
      
			
      
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