Cây trồng như đậu tương và lúa mỳ lãng phí từ 20 – 50% năng lượng cho việc tái chế các chất hóa học độc hại được tạo ra khi enzyme Rubisco – loại enzyme phổ biến nhất trên thế giới – lấy các phân tử ô-xy thay vì phân tử các-bon đi-ô-xýt.
Theo một nghiên cứu mới của các nhà khoa học Đại học Essex, việc tăng sản lượng protein tự nhiên trong lá cây có thể thúc đẩy năng suất các cây lương thực chính thêm gần 50%.
Trong nghiên cứu này, nhóm nhà khoa học đã thiết kế một cây trồng mô hình cho tiếp xúc với một protein tự nhiên tham gia trong quá trình hô hấp sáng. Qua 2 năm thử nghiệm thực địa, các nhà khoa học nhận thấy việc tăng protein H trong lá cây làm tăng sản lượng từ 27 – 47%. Tuy nhiên, việc tăng protein này làm chậm quá trình tăng trưởng và chuyển hóa của cây, làm cho cây trồng 4 tuần tuổi chỉ có kích thước bằng nửa cây trồng đối chiếu không bị thay đổi.
Các nghiên cứu trước tập trung vào việc tăng nồng độ protein H trong Arabidopsis, một cây mô hình nhỏ được sử dụng trong các thí nghiệm. Đây là lần đầu tiên protein H được đánh giá trong một loại cây trong điều kiện trồng thực tế. Nhóm nghiên cứu đã sử dụng thuốc lá, được coi là chuột thí nghiệm về sinh học thực vật bởi dễ biến đổi gien và có thể nhanh chóng được trồng và kiểm tra trong các thí nghiệm thực địa ngoài trời. Khi biến đổi gien được chứng minh tính hiệu quả ở cây thuốc lá, cách tiếp cận tương tự có thể được áp dụng đối với cây lương thực cần thiết để nuôi sống thế giới.
Tiếp theo, nhóm nghiên cứu dự định tăng nồng độ protein tự nhiên này ở cây đậu tương, đậu đen và sắn – một loại cây trồng nhiệt đới là thực phẩm thiết yếu đối với hơn 1 tỉ người dân trên thế giới. Mục tiêu là tăng năng suất và cơ hội cho tất cả nông dân toàn cầu, đặc biệt là nông dân nhỏ ở khu vực châu Phi cận Sahara và Đông Nam Á.
Để tăng năng suất hơn nữa, nhóm nghiên cứu sẽ kết hợp đặc tính này với các đặc tính khác được phát triển bởi dự án RIPE (Realizing Increased Photosynthetic Efficiency - Nhận biết hiệu quả của hô hấp sáng gia tăng), bao gồm một phương pháp đã giúp tăng sản lượng 20% bằng cách giúp cây trồng thích nghi với mức ánh sáng dao động nhanh hơn.
M.H - Mard, Theo Sciencedaily