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作物光合作用合成生物学的策略与展望
1
作者
孙扬
陈立超
+4 位作者
石艳云
王珂
吕丹丹
徐秀美
张立新
《合成生物学》
北大核心
2025年第5期1025-1040,共16页
光合作用是地球上几乎所有生命活动的能量和物质来源,其效率直接影响作物的生长和产量。随着合成生物学的快速发展,研究者们开始探索通过工程化手段,从不同层次优化光合作用的基本环节,包括光能利用、碳固定、光呼吸及光合逆境适应等。...
光合作用是地球上几乎所有生命活动的能量和物质来源,其效率直接影响作物的生长和产量。随着合成生物学的快速发展,研究者们开始探索通过工程化手段,从不同层次优化光合作用的基本环节,包括光能利用、碳固定、光呼吸及光合逆境适应等。本文综述了近年来在提高光合作用效率方面的研究进展,重点讨论了新型光能转化模型的构建、Rubisco的定向进化与活性改造、碳同化途径的优化、光呼吸支路的设计以及逆境高光效回路的构建等策略。通过合成生物学的手段,可以显著提高植物的光合效率和抗逆能力,实现生物量和作物产量的提升,为应对全球粮食安全挑战提供新的解决方案。未来,基于合成生物学的策略,深入解析光合作用的分子机制,结合人工智能等新兴技术,将为光合作用的工程化改造提供更为有效的方法和途径,实现作物光合作用效率的显著提升。
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关键词
光合
作用效率
合成生物学
光合电子传递模型
Rubisco改造
光呼吸支路
光合
逆境适应
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职称材料
题名
作物光合作用合成生物学的策略与展望
1
作者
孙扬
陈立超
石艳云
王珂
吕丹丹
徐秀美
张立新
机构
河南大学生命科学学院
出处
《合成生物学》
北大核心
2025年第5期1025-1040,共16页
基金
国家重点研发计划“合成生物学”重点专项(2020YFA0907600,2023YFA0914601)
河南省中原学者项目(234000510005)。
文摘
光合作用是地球上几乎所有生命活动的能量和物质来源,其效率直接影响作物的生长和产量。随着合成生物学的快速发展,研究者们开始探索通过工程化手段,从不同层次优化光合作用的基本环节,包括光能利用、碳固定、光呼吸及光合逆境适应等。本文综述了近年来在提高光合作用效率方面的研究进展,重点讨论了新型光能转化模型的构建、Rubisco的定向进化与活性改造、碳同化途径的优化、光呼吸支路的设计以及逆境高光效回路的构建等策略。通过合成生物学的手段,可以显著提高植物的光合效率和抗逆能力,实现生物量和作物产量的提升,为应对全球粮食安全挑战提供新的解决方案。未来,基于合成生物学的策略,深入解析光合作用的分子机制,结合人工智能等新兴技术,将为光合作用的工程化改造提供更为有效的方法和途径,实现作物光合作用效率的显著提升。
关键词
光合
作用效率
合成生物学
光合电子传递模型
Rubisco改造
光呼吸支路
光合
逆境适应
Keywords
photosynthetic efficiency
synthetic biology
photosynthetic electron transfer model
Rubisco engineering
photorespiratory bypass
photosynthetic stress adaptation
分类号
Q81 [生物学—生物工程]
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题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
作物光合作用合成生物学的策略与展望
孙扬
陈立超
石艳云
王珂
吕丹丹
徐秀美
张立新
《合成生物学》
北大核心
2025
0
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