Enhancing PhotosynthesisIn several

Enhancing Photosynthesis
In several crop species, incorporation of ‘stay green’ trait or
slower leaf senescence has been a major achievement of breeders.
In some genotypes with slower senescence, the Rubisco degradation
is slower, which results in longer duration of canopy
photosynthesis and higher yields. The onset of senescence is
controlled by complement of external and internal factors. Plant
hormones such as ethylene and abscisic acid promote
senescence, while cytokinins are senescence antagonists.
Therefore, over production of cytokinins can delay senescence.
The ipt gene from Agrobacterium tumefaciens encoding
isopentenyl transferase was fused with senescence-specific promoter
SAG12 and introduced into tobacco plants. The leaf and
floral senescence in the transgenic plants was markedly delayed;
biomass and seed yield were increased, but other aspects of plant
growth and development were normal (Gan and Amasino 1995).
This approach appears to have great potential in improving crop
yields through slowing the senescence and rubsico degradation
and thus improving the canopy photosynthesis.
C4 plants such as maize and sorghum are more productive as
compared to C3 rice and wheat. C4 plants are 30–35% more
efficient in photosynthesis. Professor Matsuoka and colleagues at
Nagoya University initiated a project to explore the possibility of
transferring C4 enzymes from maize to rice. Four enzymes are
known to be responsible for C4 photosynthetic pathway in
maize. Molecular engineering strategies have been employed to
introduce some of the genes for these enzymes in rice. For
example, overexpression of maize PEPC gene in rice has produced
two- to threefold higher activity of this enzyme than that
in maize and the enzyme itself accounted for up to 12% of the
leaf-soluble protein (Matsuoka et al. 2001) These results suggest
a possible strategy for introducing the key biochemical components
of C4 pathway of photosynthesis into C3 rice. However,
all C4 domesticated plants have ‘Kranz’ anatomy, and to achieve
the goal of converting C3 rice with C4 photosynthetic pathway,
it may be necessary to alter its leaf anatomy. Rice germplasm
has been screened to identify some of the components of maize
anatomy. For example, maize leaves have narrower vein spacing,
whereas rice has wider vein spacing. Wild rice relative Oryza
barthii and Oryza australiensis have narrower vein spacing.
IRRI has undertaken a collaborative project involving several
laboratories in Europe and USA funded by Bill and Malinda
Gates Foundation to explore possibility of altering the photosynthetic
pathway of rice. If successful, there will be major
improvement in the yield potential of rice.

Kết quả (Việt) 1:

Tăng cường quá trình quang hợpTại một số cây trồng loài, kết hợp 'ở màu xanh lá cây' đặc điểm hoặcchậm hơn lá senescence đã là một thành tựu lớn nhà nhân giống.Trong một số kiểu gen với senescence chậm hơn, sự xuống cấp Rubiscolà chậm hơn, mà kết quả trong thời gian dài của nóc buồng láiquang hợp và sản lượng cao hơn. Khởi đầu của senescencekiểm soát bởi các bổ sung của yếu tố bên ngoài và nội bộ. Thực vậtkích thích tố như ethylene và abscisic axít thúc đẩysenescence, trong khi cytokinins là senescence đối kháng.Vì vậy, trong sản xuất của cytokinins có thể trì hoãn senescence.Gen ipt từ Agrobacterium tumefaciens mã hóaisopentenyl transferase được hợp nhất với senescence cụ thể promoterSAG12 và đưa vào nhà máy thuốc lá. Lá vàsenescence Hoa ở các cây trồng biến đổi gen đã bị trì hoãn đáng kể;nhiên liệu sinh học và hạt giống năng suất đã tăng, nhưng các khía cạnh của thực vậttăng trưởng và phát triển được bình thường (Gan và Amasino năm 1995).Cách tiếp cận này dường như có tiềm năng rất lớn trong việc cải thiện cây trồngsản lượng thông qua làm chậm senescence và rubsico suy thoáivà do đó cải thiện quá trình quang hợp nóc buồng lái.Thực vật C4 chẳng hạn như ngô và lúa miến năng suất cao hơn nhưso với C3 gạo và lúa mì. Thực vật C4 là 30-35% thêmhiệu quả trong quá trình quang hợp. Giáo sư Matsuoka và đồng nghiệp tạiNagoya University khởi xướng một dự án để khám phá khả năngchuyển C4 enzyme từ ngô để gạo. Bốn enzymeđược biết đến là chịu trách nhiệm cho con đường quang hợp C4 trongngô. Chiến lược kỹ thuật phân tử đã được sử dụng đểgiới thiệu một số các gen cho các enzym trong gạo. ChoVí dụ, tế ngô PEPC gen trong gạo đã sản xuấthai-tam cao hoạt động của enzyme này hơntrong ngô và enzym chính nó chiếm 12% của cácprotein hòa tan lá (Matsuoka et al. 2001) kết quả các đề nghịmột chiến lược có thể giới thiệu các thành phần sinh học quan trọngcủa C4 các con đường của sự quang hợp thành C3 gạo. Tuy nhiên,Tất cả các cây C4 thuần hóa có 'Kranz' giải phẫu, và để đạt đượcmục tiêu chuyển đổi C3 gạo với con đường quang hợp C4,nó có thể cần phải thay đổi giải phẫu lá của nó. Gạo germplasmđã được kiểm tra để xác định một số các thành phần của ngôgiải phẫu. Ví dụ, ngô lá có hẹp tĩnh mạch khoảng cách,trong khi gạo có rộng lớn hơn khoảng cách tĩnh mạch. Wild rice tương đối Oryzabarthii và Oryza australiensis có hẹp tĩnh mạch khoảng cách.IRRI đã tiến hành một dự án hợp tác liên quan đến một sốPhòng thí nghiệm ở châu Âu và Hoa Kỳ tài trợ bởi Bill và MalindaGates Foundation để khám phá khả năng thay đổi các quang hợpcon đường của gạo. Nếu thành công, sẽ có chínhcải thiện khả năng sản lượng gạo.

Kết quả (Việt) 2:

Tăng cường quang
Trong một số loài cây trồng, kết hợp 'ở lại xanh' đặc điểm hoặc
chậm hơn lá già yếu đã là một thành công lớn của các nhà lai tạo.
Trong một số kiểu gen với sự lão hóa chậm hơn, sự xuống cấp Rubisco
là chậm hơn, mà kết quả trong thời gian dài hơn tán
quang hợp và năng suất cao hơn . Sự khởi đầu của quá trình lão hóa được
kiểm soát bởi sự bổ sung của các yếu tố bên ngoài và bên trong. Nhà máy
kích thích tố như ethylene và acid abscisic thúc đẩy
quá trình lão hóa, trong khi các cytokinin là chất đối kháng lão hóa.
Vì vậy, so với sản xuất của các cytokinin có thể trì hoãn sự lão hóa.
Các gen ipt từ Agrobacterium tumefaciens mã hóa
isopentenyl transferase được hợp nhất với sự lão hóa cụ thể promoter
SAG12 và đưa vào cây thuốc lá. Các lá và
hoa lão hóa trong cây chuyển gen đã bị trì hoãn đáng kể;
sinh khối và hạt giống năng suất đã tăng lên, nhưng các khía cạnh khác của nhà
máy. Tăng trưởng và phát triển bình thường (Gan và Amasino 1995)
Cách tiếp cận này dường như có tiềm năng lớn trong việc cải thiện cây trồng
năng suất thông qua chậm sự lão hóa và suy thoái rubsico
và do đó cải thiện các tán cây quang hợp.
thực vật C4 như ngô và lúa miến có năng suất cao hơn khi
so sánh với gạo C3 và lúa mì. Thực vật C4 là 30-35% nhiều
hiệu quả trong quang hợp. Giáo sư Matsuoka và các đồng nghiệp tại
Đại học Nagoya đã khởi xướng một dự án để khám phá khả năng
chuyển các enzyme C4 từ ngô lúa. Bốn enzym được
biết đến là chịu trách nhiệm về con đường C4 quang hợp ở
cây ngô. Chiến lược kỹ thuật phân tử đã được sử dụng để
giới thiệu một số gen cho các enzym này trong gạo. Ví
dụ, quá mức của gen PEPC ngô ở gạo được sản xuất
từ hai đến ba lần hoạt động cao hơn của enzyme này hơn
trong ngô và các enzyme tự chiếm tới 12% của
protein lá-tan (Matsuoka et al 2001). Những kết quả đề nghị
một chiến lược khả thi để giới thiệu các thành phần sinh hóa quan trọng
của con đường quang hợp C4 vào cây lúa C3. Tuy nhiên,
tất cả các cây C4 thuần có giải phẫu 'Kranz', và để đạt được
mục tiêu chuyển đổi lúa C3 với con đường C4 quang hợp,
nó có thể là cần thiết để thay đổi giải phẫu lá của nó. Mầm lúa
đã được sàng lọc để xác định một số thành phần của ngô
giải phẫu học. Ví dụ, lá ngô có khoảng cách giữa các tĩnh mạch hẹp hơn,
trong khi lúa có khoảng cách rộng hơn tĩnh mạch. Lúa hoang Oryza tương
barthii và Oryza australiensis có khoảng cách giữa các tĩnh mạch hẹp hơn.
IRRI đã tiến hành một dự án hợp tác liên quan đến một số
phòng thí nghiệm ở châu Âu và Hoa Kỳ tài trợ bởi Bill và Malinda
Gates Foundation để khám phá khả năng làm thay đổi quang
con đường lúa gạo. Nếu thành công, sẽ có chính
cải thiện năng suất tiềm năng của gạo.