Et forskerhold har undersøgt, hvordan planternes fotosyntese kan hjælpes på vej til at blive endnu mere effektiv. Det kan i fremtiden være med til en stigning i afgrødeproduktionen. Helt konkret har forskerholdet opdaget, hvordan man fremstiller mere af et protein, der kontrollerer hastigheden, som elektroner strømmer i under fotosyntesen og dermed fremskynder hele processen. Det skriver ScienceDaily.
- Vi testede effekten af at øge produktionen af Rieske FeS-proteinet og fandt frem til, at det øger fotosyntesen med 10 procent, siger hovedforsker Dr. Maria Ermakova fra ARC Center of Excellence for Translational Photosynthesis (CoETP).
Forskningsresultatet blev offentliggjort denne uge i tidsskriftet Communications Biology, og her skrev Dr. Maria Ermakova, at dette er første gang, at forskere har genereret mere af Rieske FeS-proteinet i planter, der bruger C4-fotosyntesestien.
Dette er et godt eksempel på, at vi har brug for internationalt samarbejde for at løse de komplekse udfordringer, som ligger i at prøve på at forbedre afgrødeproduktionen
Patricia Lopez-Calcagno, forsker ved University of Essex
Indtil nu er størstedelen af bestræbelserne på at forbedre fotosyntesen blevet udført på sorter, der bruger C3-fotosyntese, såsom hvede og ris, men der er ikke gjort meget for at forbedre C4-fotosyntesen.
Dette til trods for, at C4-afgrødesorter - som majs og sorghum - spiller en hovedrolle i for mange landbrugsproduktioner i verden og allerede er nogle af de mest produktive afgrøder i verden.
- Disse resultater viser, at ændring af hastigheden for elektrontransport forbedrer fotosyntesen i den afgrøde, der hedder Setaria viridis, og som er en nær slægtning af majs og sorghum. Det er et vigtigt bevis på konceptet, der hjælper os enormt med at forstå mere om, hvordan C4-fotosyntesen fungerer, siger CoETPs vicedirektør, professor Susanne von Caemmerer, der er en af medforfatterne til undersøgelsen.
- Det er virkelig spændende, da vi nu er klar til at teste resultaterne på sorghum og teste den effekt, det har på biomasse i en fødevareafgrøde, siger hun.
Internationalt samarbejde
Forskningen er resultatet af et internationalt samarbejde med forskere fra University of Essex i Storbritannien, som er en del af projektet Realizing Increased Photosynthetic Efficiency (RIPE).
- Dette er et godt eksempel på, at vi har brug for internationalt samarbejde for at løse de komplekse udfordringer, som ligger i at prøve på at forbedre afgrødeproduktionen, siger Patricia Lopez-Calcagno, der er forsker ved University of Essex, der var involveret i at fremstille nogle af de væsentlige genetiske komponenter til undersøgelsen.
- I de sidste 30 år har vi lært meget om, hvordan C4-planter fungerer ved at nedbryde dem som en del af forskningsarbejdet. Dette er imidlertid det første eksempel, hvor vi faktisk har forbedret planterne, siger professor Robert Furbank, der er direktør for ARC Center of Excellence for Translational Photosynthesis og en af forfatterne til undersøgelsen.
- Vores næste skridt er at samle hele proteinet FeS-komplekset, der har mange andre komponenter. Der er meget mere at gøre, og masser af ting ved dette proteinkompleks, som vi stadig ikke forstår. Vi har nået 10 procent forbedring ved at overudtrykke Rieske FeS-komponenten, men vi ved, at vi kan gøre bedre end det, siger han.
Forskningen er finansieret af ARC Center of Excellence for Translational Photosynthesis, der sigter mod at forbedre fotosynteseprocessen for at øge produktionen af fødevareafgrøder som sorghum, hvede og ris.
