Nature子刊：刘鲁宁/林拥军等利用细菌增强植物光合作用

目前迫切需要增加气候变化下的全球作物产量，为全球人口供应充足食物，到2050年全球人口预计将达到近100亿。Rubisco（核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶）是叶绿体中负责从大气中吸收二氧化碳的一种酶，提高Rubisco周围的二氧化碳水平对于植物在光合作用中产生高能量糖十分关键。已知变形菌这类细菌能利用名为羧酶体的特异性细胞微室向Rubisco周围递送大量二氧化碳。将功能完全的羧酶体引入作物是长期以来的目标，但一直未能成功。

2023年4月25日，华中农业大学林拥军、利物浦大学刘鲁宁等在 Nature Communications 期刊发表了题为：的研究论文。

这项概念验证研究指出，理论上，将特定类型细菌的细胞室通过工程改造引入作物中或能增加植物的二氧化碳浓度，强化作物的光合作用和生长速度。

这项研究结果或有助于开发出光合作用效率更高的叶绿体，提升今后的作物产量，对粮食安全具有重要意义。

在这项研究中，林拥军、刘鲁宁等人将提取自那不勒斯硫杆菌（Halothiobacillus neapolitanus）的一组完整羧酶体微室插入烟草植株的叶绿体中。他们发现，这些羧酶体功能正常，并能支持烟草植株在补充了二氧化碳的空气中发育，这是改造出光合作用更强的叶绿体的重要一步。

研究团队表示，这项技术或能用于提高作物产量，帮助养活不断增长的世界人口。

论文链接：

https://www.nature.com/articles/s41467-023-37490-0

转自：“生物世界”微信公众号

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