水稻项目国际联合团队推动C4水稻功能性研究

稻米是世界的主要粮食之一，但它目前使用的C3光合作用途径效率较低。一项旨在培育高产和高效节水的水稻品种国际长期研究合作项目已经成功地将C4光合作用特性从玉米引入到水稻中。研究人员预测，将更有效的C4光合作用特性引入水稻，有可能将光合作用效率提高50%，提高氮肥利用效率，并使水分利用效率提高一倍。该研究成果已发表在学术期刊《植物生物技术》（Plant Biotechnology）上。

C4水稻项目联合团队由剑桥大学、牛津大學、华盛顿州立大学、马克斯·普朗克分子植物生理学研究所、莱布尼茨生物化学研究所和澳大利亚国立大学组成。研究团队包括拥有从显微镜学到生理学、植物育种和建模等多种专业知识的科学家。项目资金来自比尔和梅林达·盖茨基金会和ARC转化光合作用卓越中心。

研究人员将玉米中编码C4光合途径中5种酶的5种基因组合成一个单一的基因结构，并将其植入水稻植株中。利用合成生物学，研究人员可以同时引入几个基因，在短短一年内就可以种植植物，并可以在几个月内非常快速地重新设计其“构建体”。新技术大幅缩短了科学研究的周期。另一个关键结果是实现了基因表达，同时让相关的酶在植物的正确细胞中发挥了活性和功能。下一步的工作是将16个基因组装成一个构建体，控制整个代谢途径，向培育功能性C4水稻继续迈进。

来源：photosynthesis.org