6万次反复试验,中国农业再传一大喜讯,技术直
图为淀粉
众所周知,蔗糖和淀粉都是植物光合作用的重要产物,但在一定条件下,减少蔗糖的含量,能够为淀粉合成提供原料,而这对于提高作物产量,农业创收具有重要意义,如今中国农业科学团队经过6万次反复试验后,再传一大喜讯,他们获得了两个叶片蔗糖过量积累的等位突变体,这一发现将有望在光合作用源器官叶片,与库器官种子之间搭建一条快速转运的高速路,该技术水平之高直接向世界看齐,大大提高了中国农业发展水平。
图为蔗糖
淀粉是高分子碳水化合物,是人类粮食的重要组成,因为淀粉的主要成分是葡萄糖聚合物,所以在化学反应中会被分解成葡萄糖,从而为人体提供能量,具有补中和血,益气生津,宽肠胃,通便秘等功效,在一般饮食中,人们常用淀粉来勾芡,好处在于能够减少肉类水分的流失,使食物的口感更嫩滑,有提味增鲜的作用,此外,淀粉在唾液酶的作用下,还可以分解成麦芽糖,能很快升高血糖,缓解人体因低血糖导致的头晕目眩。
在日常饮食中,所谓的淀粉类食物,主要指富含碳水化合物的食物,包括大米,小麦,玉米,土豆,薯类等,其对于人体健康非常重要,而且吃淀粉类食物还可抑制肠癌,但所谓过犹不及,淀粉若是食用过多,也会导致糖分转化成脂肪囤积在体内,使人体变得肥胖,所以适量吸收淀粉等碳水化合物,对于人体健康非常重要。
图为碳水化合物
那么你知道淀粉是怎么合成的吗?答案是光合作用,在暗反应中,植物通过吸收空气中的二氧化碳,将其中的碳元素固定下来,生成一分子葡萄糖,然后经过一系列反应,将单糖变成结构更为复杂的二糖蔗糖,多糖淀粉等储存起来,通过这个化学反应可以看出,淀粉的生成过程十分复杂。
因为能量守恒定律,可知在反应过程中,如果物质被过多地用于生成蔗糖,则最终反应得到的淀粉含量将减少,而对于农业生产来讲,淀粉含量越多,作物颗粒越饱满,意味着农业丰收,因此农业科学家在这方面倾注了巨大心血,希望能够通过人为干预方式,减少二糖等的生成量,使物质能够尽量转化为淀粉。
图为丰收的麦田
经过大规模水稻突变体筛选,中国农科院生物技术所在6万多份材料中发现了两份珍贵样本,其表现为生长发育受阻,光合效率下降,通过研究,他们还发现了一种主要在维管韧皮部细胞表达的胼胝质合成酶,即SEM1,作用是能够调控光合产物蔗糖的运转效率,其功能的缺失将导致维管细胞减少,蔗糖从源器官到库器官的运输受阻,滞留的蔗糖将在叶绿体中合成淀粉,并过度积累,从而负反馈调节光合作用,而使作物产量增加,虽然目前该发现尚处于研究阶段,但若期望能够变成现实,将推动中国农业迎来大发展,对于中国这个人口大国来讲,具有极为重要的意义和价值。
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