藻類高效“吸碳”原理揭開(kāi)

據(jù)《日本經(jīng)濟(jì)新聞》報(bào)道，京都大學(xué)山野隆志副教授帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，與吸收二氧化碳息息相關(guān)的“LCIB”蛋白質(zhì)能夠根據(jù)水中二氧化碳濃度的不同，在葉綠體內(nèi)的不同部位發(fā)揮作用以便高效吸收二氧化碳。專家認(rèn)為，該特性或許能夠運(yùn)用在其他農(nóng)作物的品種改良中。

山野隆志團(tuán)隊(duì)圍繞生存在水中的藻類為何能在二氧化碳低濃度環(huán)境中維持光合作用這一課題進(jìn)行了研究，并發(fā)現(xiàn)了其中的部分奧秘。研究團(tuán)隊(duì)使用衣藻屬(1種單細(xì)胞綠藻)來(lái)仔細(xì)觀察“LCIB”蛋白質(zhì)在不同二氧化碳濃度環(huán)境中所展現(xiàn)出的反應(yīng)，得到了不同的觀測(cè)結(jié)果。當(dāng)水中二氧化碳濃度較低時(shí)，“LCIB”蛋白質(zhì)就集聚在能夠促進(jìn)吸收二氧化碳的酶附近，去捕捉那些沒(méi)能被酶吸收的二氧化碳；而在水中二氧化碳濃度較高時(shí)，“LCIB”蛋白質(zhì)就擴(kuò)散到葉綠體中，從細(xì)胞的外部吸收二氧化碳。山野隆志稱，“蛋白質(zhì)的序列信息不變，但作用方式發(fā)生了變化”。

眾所周知，植物能夠吸收太陽(yáng)光進(jìn)行光合作用，將水和二氧化碳轉(zhuǎn)換為糖類。二氧化碳的濃度越高，光合作用的速率也會(huì)隨之提升。既往研究已經(jīng)探明了藻類在低濃度的二氧化碳環(huán)境中，通過(guò)“LCIB”蛋白質(zhì)的活動(dòng)就能夠高效吸收二氧化碳，但此前科學(xué)家們并不了解其具體是在何種環(huán)境和條件下產(chǎn)生了什么作用。

研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，藻類高效吸收二氧化碳的原理也能靈活運(yùn)用在其他植物上，例如通過(guò)修改水稻和小麥的基因,提高其光合作用能力，就有可能提高相關(guān)作物的產(chǎn)量。今后,隨著研究的加深，或能探明藻類光合作用特性的形成原理。