Maize is one of the world's most widely grown crops and is essential to global food security. But like other plants, its growth and productivity can be limited by the slow activity of Rubisco, the enzyme responsible for carbon assimilation during photosy
玉米是世界上种植最广泛的作物之一，对全球粮食安全至关重要。但与其他植物一样，它的生长和生产力可能会受到Rubisco活性缓慢的限制，Rubisco是光合作用中负责碳同化的酶
在最近发表在《实验植物学杂志》上的一项研究中，博伊斯-汤普森研究所（BTI）的科学家展示了一种很有前途的方法，可以提高Rubisco的产量，从而改善光合作用和植物的整体生长
该研究涉及三种关键蛋白的转基因表达，即Rubisco积累因子2（Raf2）和Rubisco大亚基和小亚基。通过过表达这些蛋白质，研究人员增加了Rubisco的含量，加速了碳同化，并提高了玉米的株高
BTI研究员、该研究的第一作者Kathryn Eshenour说：“我们的发现证明了修改Rubisco组装以提高作物生产力的潜力。”。“通过改变这些蛋白质的表达，我们可以释放玉米更有效的光合作用能力，即使在具有挑战性的环境条件下也能更健壮地生长。”
研究团队发现，Raf1和Raf2虽然在Rubisco组装的不同步骤起作用，但可以独立提高Rubisco的丰度和植物性能。这为通过将性状堆叠在一起进一步改进开辟了可能性，有可能导致更大的光合能力
有趣的是，转基因植物对低温胁迫的抵抗力也有所提高，这是一种常见的环境挑战，会严重影响作物产量。研究人员观察到，这些植物在寒冷暴露期间保持较高的光合速率，并在压力消退后更快地恢复
该团队的创新方法为其他作物带来了令人兴奋的可能性。许多与玉米具有相似光合途径的主食，如高粱、小米和甘蔗，可能会从本研究中使用的方法中受益，从而提高光合效率和产量
BTI教授、该研究的主要作者David Stern说：“这项有前景的技术是用于增强作物光合作用的几种技术之一。”。“通过继续探索Rubisco组装及其监管的复杂性，我们可以改进急需的工具包中的这一部分，以增强各种作物的光合作用。”
随着粮食安全仍然是一个紧迫的问题，气候变化的影响加剧，对更具生产力和适应性的作物的需求前所未有。这项研究强调了基于植物科学的解决方案在应对全球挑战方面的变革潜力，体现了BTI致力于塑造一个农业繁荣、生物多样性得到保护、人类从一个更健康、更可持续的世界中受益的未来