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揭橥基因升高藻类生物质生产数量

日期:2020-01-05编辑作者:王中王开奖结果

美国爱荷华州立大学最近研究发现,通过一种特殊的基因方式,藻类生物质产量可以增产50%至80%。该研发的重要突破口源自海藻的某些表达基因,它可以增加植物光合作用量,从而增加海藻生物质的产量。

爱荷华州立大学遗传学、发展和细胞生物学系教授马丁斯伯丁表示:对野生海藻而言,在二氧化碳充足的条件下,增加海藻生物质产量需要结合两个基因,才能使光合碳转化为有机物的转化率提高50%。这项技术正在申请专利,目前获得来自爱荷华州立大学研究基金会的授权,该基金会为该技术开发提供基金。

斯伯丁表示:这为生物燃料的发展提供了更多的可能性。我认为,这将大幅降低生物燃料的成本,同时生物燃料的使用也将因此得到推广。

据悉,在自然界中,藻类的生长速度有限,因为其无法从大气中获得足够的二氧化碳。在二氧化碳相对不多的环境下,比如在地球大气层的空气中,藻类有两个基因LCIA基因和LCIB基因就会表达,这有助于捕捉空气中更多的二氧化碳,然后输送进细胞内,保持藻类的生长。但是,如果藻类处在二氧化碳充足的地方,如土壤中,附近的植物根系会释放二氧化碳,这样,这两个相关基因就会关闭,因为藻类已获得足够的二氧化碳。

斯伯丁研究小组的研究表明,通过这两个基因的表达,海藻生物质产量明显增加。早前我们是预计能增产10%-20%,但是没有想到会达到50%-80%这么多。

在实验中,为了使海藻产生更多生物质,斯伯丁首次将LCIA基因和LCIB基因的表达分开。每个表达可使生物质显著增加10%至15%。当这两个基因一起表达时,生物质增加了50%至80%。斯伯丁表示:这两个基因共同表达,可以增加二氧化碳量,这些二氧化碳通过藻类光合作用转化为生物质。

在光合作用过程中,多余的生物质会转化为淀粉。通过使用现有突变基因技术,斯伯丁可以诱导藻类生产油,而不是淀粉。这个过程需要更多能量,油类生物质产量预计将增加50%。据悉,斯伯丁的研究资金部分来自美国农业部全国粮食和农业研究所及美国能源部。

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