美国《科学》杂志刊发一项研究成果说，美国研究人员利用基因工程手段缩短农作物的“光呼吸”路径，可使某些农作物增产达40%，有望用于应对全球人口增长带来的粮食短缺挑战。

　　下一步研究人员将尝试用基因技术使大豆、豇豆、大米等农作物增产。

　 　植物通过光合作用将二氧化碳和水转化为能量，“二磷酸核酮糖羧化酶”是参与光合作用的关键酶。在富氧环境中，这种酶会错把氧气分子认作二氧化碳，与之结合生成有害物质。这种光合作用“小故障”导致的有毒中间产物要依靠“光呼吸”降解，但后者是一个损耗能量的过程，不利于提高产量。

　　为节省这种能量的消耗，伊利诺伊大学厄巴纳-尚佩恩分校等机构研究人员通过一系列的基因改造和调控设计出三种不同的“光呼吸”替代路径，大大缩短了“光呼吸”原本迂回复杂的反应路径。随后，他们在实验室中对约1700种植物进行压力测试，筛选出表现最优的基因，不断优化“光呼吸”替代反应的路线。

　　新华社报道，在为期两年的田野研究中，他们发现，经基因改造缩短“光呼吸”路径的作物生长更快、更高、茎部更粗大，比普通作物多产出40%的生物质能。目前，田野研究主要利用烟草展开，下一步研究人员将尝试用这种技术使大豆、豇豆、大米、马铃薯、西红柿、茄子等农作物增产。

　　伊利诺伊大学厄巴纳-尚佩恩分校教授斯蒂芬·朗说：“这种‘光呼吸’捷径是一项植物工程壮举，（实验）证明了它是一种能大幅提高光合作用效率的独特手段。”