En tobaksplanta ligger i handflatorna på två händer.
1 av 2
En av tobaksplantorna som ingick i experimenten. Foto: Brian Stauffer/University of Illinois
Växtbiologen Paul South sitter på ett åkerfält och planterar ut genförändrade tobaksplantor.
2 av 2
Forskaren Paul South planterar genförändrade tobaksplantor. Foto: Brian Stauffer/University of Illinois

Växter växer mer när fotosyntesen tar en genväg

2:11 min

Genom att göra växters fotosyntes mer effektiv hoppas amerikanska forskare ha kommit på ett sätt att öka produktiviteten av viktiga grödor.

Kan vi klara av att ge mat åt jordens växande befolkning i framtiden genom att skapa grödor med förbättrad fotosyntes? Det är i alla fall vad amerikanska forskare hoppas på.

De har tagit ett viktigt steg mot ett sådant här framtidsscenario genom att förändra fotosyntesen hos tobaksplantor.

Jens Sundström är docent i växtfysiologi vid Sveriges lantbruksuniversitet, och han tycker att det är en spännande studie.

– Vi har haft produktivitetsökningar i jordbruket från 1960-talet och fram tills nu på ungefär två procent per år på grund av mekanisering, användning av olika insatsmedel och växtförädling. Om man i det här läget kan öka produktiviteten till 20 eller 30 procent är det naturligtvis ett enormt steg framåt, säger han.

Men hur kan en växt plötsligt börja växa så mycket mer, att flera jordbruksgrödors produktivitet kan öka så här mycket?

Det handlar om att växter visserligen är bra på att göra om solljus till energi genom sin fotosyntes, där vatten och koldioxid omvandlas till syre och kolhydrater. Men samtidigt finns det en inbyggd slarvighet i processen.

– Enzymet som sköter kolfixeringen, som heter Rubisco, kan också gå baklänges. Så det tar upp syrgas istället för koldioxid.

När det här händer bildas det fel sorts kolföreningar. De måste brytas ner genom en ganska lång serie av kemiska reaktioner för att kunna ingå i fotosyntesen igen.

Genom att föra in gener med andra egenskaper från bland annat en grönalg i tobaksplantor lyckades de amerikanska forskarna skapa en mycket kortare serie av sådana här kemiska reaktioner.

Fotosyntesen blev då mycket mer effektiv, och tillväxten ökade ute på riktig åkermark.

Nästa steg skulle nu kunna vara att gå från försöksväxten tobaksplanta till grödor som ris och vete. I alla fall om ett tag.

– Det är nog ett rätt hårt molekylärt och cellbiologiskt arbete. Det är ingen quick fix det här, det kommer att ta några år, säger Jens Sundström.

 

Referens: Paul F. South et al. Synthetic glycolate metabolism pathways stimulate crop growth and productivity in the field. Science 3 januari 2019. DOI: 10.1126/science.aat9077

Grunden i vår journalistik är trovärdighet och opartiskhet. Sveriges Radio är oberoende i förhållande till politiska, religiösa, ekonomiska, offentliga och privata särintressen.
Du hittar dina sparade ljud i menyn under Min lista