科學家用海藻中發現的一種蛋白質對菸草作物進行了改造，可以提高它們的光合作用和增加生長，同時減少用水量。這一新的進展可能為未來遭受乾旱打擊的高產作物指明了道路。
這項技術專注於光合作用，這是一個複雜的過程，植物可以利用陽光和二氧化碳來產生營養物質來促進它們的生長。
提高光合作用將對農業生產力產生巨大的好處，但是這個過程的複雜性阻礙了過去許多利用它的嘗試。
在《自然植物》雜誌上發表的一項研究中，科學家們利用基因操作過程增加了菸草植物中已經存在的一種酶，並從藍藻中引入了一種新的酶，從藻類中引入了一種蛋白質。
當植物以這種方式進行改造時，它們將光能有效轉化為化學能的能力顯著提高。
令研究人員驚訝的是，轉基因植物能以更少的水獲得更高的產量。
英國科爾切斯特埃塞克斯大學的科學家們已經在菸草植物上證明了這一概念，他們希望進一步改進這項技術，使其適用於大豆、豇豆和水稻等作物。
這一進展可能有助於緩解世界面臨的一些壓力，比如氣候危機和提高糧食種植效率的必要性。
論文的合著者帕特裡夏·洛佩茲-卡爾卡格諾(Patricia Lopez-Calcagno)說:「全球人口正在增長，這意味著我們需要種植更多的糧食。我們還看到了氣候變化的影響，產生了更多的極端天氣，所以我們將會有更多的乾旱。這意味著我們需要更好地利用水。我們需要在同樣的土地上，用更少的水種植更多的莊稼。」
該論文的另一位作者、埃塞克斯大學的植物生物學教授克裡斯汀·雷恩斯(Christine Raines)補充說，解決如何增加光合作用的問題是一個核心科學目標。
她說:「這是地球上最基本的過程——沒有光合作用就沒有任何東西。」
「我們吃的所有食物，包括植物和動物吃的食物，都來自這個初級過程。我們對此了解很多，但它涉及到大量的單獨步驟。」
Lopez-Calcagno說，通過使用傳統的植物育種技術解決同樣的問題可能最終成為可能，但這需要幾十年的時間。
她說，通過從藻類中引入基因，研究人員可以走一條自然界無法走的捷徑。
這項研究是由公共資助的，包括英國國際發展部(Department for International Development)，研究的任何成果都將免費或不盈利地提供給發展中國家。
「需要它的人將能夠得到它，」Lopez-Calcagno說。
埃塞克斯郡的這項研究始於2013年，可能還需要5到10年的發展才能達到種植使用這項技術的農作物的地步。
藻類在光合作用的其他用途上已經顯示出希望，包括捕獲和儲存二氧化碳。
研究實驗室正致力於將藻類用作生物燃料、食物以及減少家畜甲烷排放的添加劑。
在英國，有跡象表明，脫歐後英國對基因技術的監管可能發生變化。
去年夏天，鮑裡斯•詹森(Boris Johnson)在擔任首相後的首次演講中呼籲「將英國非凡的生物科學部門從抗轉基因規則中解放出來，讓我們開發出能夠養活全世界的耐枯萎病作物」。
約翰•英納斯中心(John Innes Centre)主任戴爾•桑德斯(Dale Sanders)教授表示:「基於產品的產出、而非用於提供產品的技術的監管方式，將是非常明智的。」
編譯/前瞻經濟學人APP資訊組
原文來源：
https://www.theguardian.com/environment/2020/aug/10/gene-manipulation-using-algae-could-grow-more-crops-with-less-water