Forscher finden einen Weg, um die Photosynthese zu beschleunigen

Forscher von Universitäten in den Vereinigten Staaten und im Vereinigten Königreich haben einen Weg entwickelt, um die Photosynthese in Sojabohnen effizienter zu machen.

Nach mehr als einem Jahrzehnt der Arbeit haben sich Wissenschaftler der University of Ilinois und der University of Lancaster mit dem befasst, was sie zuvor als einen der am wenigsten effizienten Aspekte der Photosynthese identifiziert hatten.

Typischerweise absorbieren Pflanzen die Energie des Sonnenlichts und wandeln sie in Kohlendioxid um. Sie verwenden auch Wasser und Mineralien, die aus dem Boden aufgenommen werden, um Zucker zu erzeugen, der Wachstum schafft.

Bei sehr hellem Sonnenlicht geben Pflanzen jedoch überschüssige Energie als Wärme ab, um ihre Zellen vor Schäden zu schützen. Dieser Prozess der Verschiebung von der sogenannten ​"voll produktiver Wachstumsmodus“ zum ​"Schutzmodus“ dauert einige Minuten, was zu einem natürlichen Effizienzverlust führt.

Durch die Veränderung der Gene, die für diese Schutzfunktion der Pflanze verantwortlich sind, konnten die Forscher den Prozess beschleunigen, was zu einer 20-prozentigen Ertragssteigerung der Sojabohnenpflanze führte.

"Dieser Ertragssprung ist enorm im Vergleich zu den Verbesserungen, die wir durch Pflanzenzüchtung erzielen“, sagte Stephen Long, ein Agrarwissenschaftler, der an beiden Universitäten arbeitet, gegenüber der BBC. ​"Und der Prozess, den wir in Angriff genommen haben, ist universell, und die Tatsache, dass wir ihn in einer Nahrungspflanze einsetzen, gibt uns viel Zuversicht, dass dies bei Weizen, Mais und Reis funktionieren sollte.“

Auch die Effizienz der Photosynthese bei Olivenbäumen könnte mit einer ähnlichen Methode verbessert werden, wobei jedoch Grundnahrungsmittel im Mittelpunkt der Forschung stehen.

Long fügte hinzu, dass die Pflanzen innerhalb von 10 Jahren auf den Feldern wachsen könnten, aber Gesetze zum Anbau von gentechnisch veränderten Pflanzen würden wahrscheinlich beeinflussen, wie schnell und wo diese Pflanzen eingeführt werden könnten.

Die Ergebnisse dieses Experiments kamen zu einem unglaublich günstigen Zeitpunkt Die Besorgnis über die weltweite Nahrungsmittelknappheit wächst verursacht durch Dürre, Konflikte und Lieferkettenprobleme.

Eine kürzlich berichten von der Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation der Vereinten Nationen stellte fest, dass im Jahr 10 fast 2021 Prozent der Weltbevölkerung hungerten. Der Bericht fügte hinzu, dass sich die Situation in den letzten Jahren verschlechtert habe.

Nach Angaben des Internationalen Kinderhilfswerks der Vereinten Nationen (UNICEF) werden bis 660 mehr als 2030 Millionen Menschen von Unterernährung und Ernährungsunsicherheit betroffen sein.

Die Wissenschaftler hinter dieser Forschung hoffen, dass sie den ärmsten Bauern der Welt helfen wird, produktivere Ernten zu erzielen und die Lebensmittelproduktion in den Gebieten zu stärken, in denen sie am dringendsten benötigt wird.

"Die Zahl der Menschen, die von Nahrungsmangel betroffen sind, wächst weiter, und Prognosen zeigen deutlich, dass es eine Änderung auf der Ebene der Lebensmittelversorgung geben muss, um den Kurs zu ändern“, sagte Amanda De Souza, die Hauptautorin der Studie.

"Unsere Forschung zeigt einen effektiven Weg, um zur Ernährungssicherheit für die Menschen beizutragen, die sie am dringendsten benötigen, und gleichzeitig zu vermeiden, dass mehr Land für die Produktion verwendet wird“, schloss sie. ​"Die Verbesserung der Photosynthese ist eine große Chance, um den erforderlichen Sprung im Ertragspotenzial zu erzielen.“

• BBC
• Phys.org