伊利諾伊大學的研究人員找到了一種方法修改光合作用在植物中，為了大大增加其糧食生產。
在期刊上的一項研究中科學植物生物學教授史蒂芬·朗（Stephen Long）及其同事通過調整如何調整如何提高農作物的產量高達14％至20％植物從陽光下滋養。
非光化學淬火
雖然一些科學家長期以來懷疑修改光合作用可以幫助提高植物生產農作物的能力，其他人懷疑這是否可以做到。
Long和他的團隊試圖通過在實驗室和領域進行各種計算分析和實驗來證明這一假設是可能的。經過多年的努力，他們能夠識別某些可以幫助增加農作物生產的蛋白質。
為他們學習，研究人員選擇使用煙草，因為它是一種可以輕鬆修改的植物。然後，他們針對自然過程，該過程使植物可以保護自己免於暴露於過多的太陽能中。
根據Long的說法，接收滿陽光的農作物能夠吸收比實際使用的更多光。如果工廠無法擺脫這種過多的能量，則會導致葉片漂白。
為了保護自己免受過多太陽能的影響，植物利用一種稱為非光化學淬火的過程。這是植物在其葉子內進行某些修飾以幫助以熱的形式散射多餘的能量。
但是，如果雲碰巧擋住了太陽，或者如果葉子進入另一個植物的陰影，則可以嚴格限制此過程。該工廠的NPQ放鬆可能需要長達半小時。
長的解釋了缺乏光暴露會限制植物的光合作用能力。由於NPQ，它還失去了已經積累的任何光。
通過使用計算機分析，研究人員能夠確定NPQ的放緩對植物整天的作物產生的影響。
他們的計算表明，多達7.5％至30％的作物生產率每當NPQ放慢速度時，都會降低，具體取決於所涉及的植物類型及其暴露的溫度。
加州大學伯克利分校的研究人員，分子水平的NPQ過程專家克里希納·尼耶吉（Krishna Niyogi）幫助Long及其團隊確定了三種能夠改善植物恢復過程的蛋白質。
增加農作物的產量
研究人員使用了從擬南芥植物中獲取的三個基因，然後將它們插入其煙草模型中，以幫助增強其現有蛋白質。這使他們能夠生產出對光變化的反應多樣的工程幼苗。
朗和他的同事選擇了三個表現最好的種子，然後與未修飾的煙草植物一起在田間進行了測試。
他們發現，與未改變的煙草相比，兩種變化的植物產生的農作物多20％。另一方面，第三種修飾的作物顯示作物產量增加了14％。
該研究表明煙草葉有所增加。但是，研究人員認為，如果要使用糧食作物，就會從食用的植物部分（例如根，種子或水果）上產生類似的生產。
Long和他的團隊現在正在努力使用其他糧食作物來複製他們的發現。由於聯合國呼籲到2050年以足夠的養活世界人口的糧食生產增加70％，因此伊利諾伊大學的研究很可能是局勢的關鍵。
