为绿色家园守护者科学发现新水稻减少甲烷排放增产力

科学家们在全球气候变化的威胁下,提出了一个令人振奋的解决方案——一种名为“减排水稻”的转基因作物。这项技术有望显著减少农业活动对地球环境造成的负面影响。这种新型水稻通过从大麦中引入DNA来实现这一目标,其释放到大气中的甲烷,即一种强烈温室气体,仅占传统水稻的一小部分,并且能够提高产量。

专家认为,这项突破性方法对于确保粮食生产的可持续发展具有巨大的潜力,但他们也认识到,还需要进行更多研究,以确定这种新型水稻是否能在实际生产中表现出同样的效果。美国普林斯顿大学的一个研究团队,对此表示赞赏:“这是一个非凡的成就。”

自工业革命以来,人类活动导致的大气甲烷含量增加已经导致了全球变暖约20%。农业是主要产生甲烷的来源之一,其中包括来自畜牧业和水田。

为什么是水田?因为这些农田通常位于缺氧条件下,因此成为微生物产生甲烷理想的地方。此外,一些植物吸收土壤中的氨基酸,而后将其运输至茎叶并释放到空气中,这也会导致额外的碳排放。

为了减少这些污染,有一种方法可以暂时排干农田并向土壤添加氧气,从而消灭产生甲烷的小型微生物。但这是一项复杂且昂贵的事务,特别是在那些不均匀或受雨势影响的大面积地区。在某些情况下,如果操作不当,它甚至可能损害农田。

因此,大多数人都渴望出现一种新的、更有效率、更易于管理的解决方案。这就是“减排水稻”发挥作用的地方。2002年,一群科学家注意到,当谷物越多时,释放出的甲烷就越少。这是因为碳被锁定在了米粒中的淀粉之中,而不能供给土壤中的微生物利用。

科学家们还发现,由于根系分泌出的富含碳糖和其他化合物,可以促进能够释放甲烟能力的微生物生长。此外,当根系腐败时,也会释出大量碳供这些细菌使用。

这种新的转基因(GM)水稻由瑞典乌普萨拉市农业科学大学植物生物化学家的Chuanxin Sun领导的小组培育出来。他及其同事们发现了一种特殊类型的人工启动子,可以控制淀粉生成过程,然后将它嵌入到了常见品种粳米中。

结果显示,该GM品种所含淀粉比传统品种高达86.9%,相比之下,普通粳米只包含76.7%。研究人员最近在《自然》杂志上发布了这一研究成果,并表明与传统品种相比,该GM品种内生成较少数量的产生甲燃料微生物,以及测量到的真实世界数据显示该产品对温室效应有显著影响。在炎热季节,该产品对温室效应影响最大,使其成为全球变暖背景下的另一种工具以缓解碳排放问题。