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Sep. 01 2022

基改試驗提高光合作用 大豆產量提高1/4

  • 美國大豆田。大豆的中層葉承受光線變化較大,科學家藉基改來提升其光合作用效率。圖片來源:Lance Cheung/美國農業部

    美國大豆田。大豆的中層葉承受光線變化較大,科學家藉基改來提升其光合作用效率。圖片來源:Lance Cheung/美國農業部

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環境資訊中心綜合外電;姜唯 編譯;許祖菱 審校

數十年來,科學家嘗試藉由光合作用來增加糧食供給,緩解貧窮國家的飢餓問題。現在,他們從大豆中找到答案。試驗結果顯示,基因改造可增加光合作用效率,提高大豆產量達24.5%。研究成果18日發表在《科學》(Science)期刊

目前,試驗僅在同一地點完成二期作。接受《紐約時報》採訪時,科學家坦言,還需要更多試驗才能確定不同環境和天氣條件下的狀況。未來希望能將研究擴及到稻米、豇豆和木薯等主食,改善糧食問題。此外,基改作物須先通過監管機構審核,才能交給農民種植。

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2020年,研究員在伊利諾大學農場試種8種基改大豆,其中5種的產量明顯提高。平均下來,每公頃產量比普通大豆高出24.5%;另3種產量也有增加,但沒有顯著差異。這些大豆跟普通大豆一樣,都富含蛋白質。2021年受風暴影響,下層葉片被長期遮住,難以顯示試驗結果。

多數大豆是用於飼料,直接食用的比例不高。長遠來看,他們希望提高米、豇豆和木薯這類主食的產量,以滿足人類的糧食需求。

該研究的主要作者、美國伊利諾大學香檳分校作物科學家佐薩(Amanda P. De Souza)表示,為滿足未來的糧食需求,需大幅提升產量。研究顯示,基因技術能幫忙達成這項目標。

目前這項試驗僅在同一地點完成二期作。另一位研究員表示,他們希望能進行為期五年的試驗。他們也規劃改良熱帶大豆,並在波多黎各試種,以協助開發中國家的農民生產更高產量的作物。

提高光合作用的時間與能量

新技術運用的原理是非光化學消散(non-photochemical quenching, NPQ)機制。NPQ可保護植物免於受到陽光的傷害。當光線過強時,NPQ將多餘的能量以熱能形式散發出去。但是,當光線不足時,這項機制無法快速停止。於是,原本可以用來生產碳水化合物的寶貴時間和能量就浪費掉了。

研究重點是利用基因改造來幫助植物快速適應陰影。對水稻、小麥、玉米和大豆這類多層植物來說,中間層的葉子常在過多陽光跟光線不足交替。理論上,這項技術可增加它們的光合作用。

 

參考資料

本文轉載自「環境資訊中心」網站,內容由許多專家學者及民間環團,提供國內外環境教育與環保資訊;主題涵蓋全球變遷、溫室氣體控制、環保生活、環境汙染防治、生態保育、能源節約與能源效率、綠建築等各面向。期許能替沒有選票的山林、濕地、海洋、土地發聲。

 

SEP. 2022

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