식물의 가스 교환을 담당하는 기공은 유전 적 변화를 통해 물 절약이 될 수 있습니다.
소리내어 읽기 과학자들은 대기 중 이산화탄소 농도가 더 높은 식물을 미래에 적합하게 만드는 방법을 발견했습니다. 잎의 특정 센서 단백질이 최적화되면 식물은 이산화탄소에보다 민감하게 반응합니다. 결과적으로, 그들은 지금까지 나뭇잎에 작은 호흡 구멍을 열 필요가 없습니다? 그 결과 동시에 적은 양의 물이 증발합니다. 특히 건조한 지역에서는 이러한 변형 된 식물이 많은 이점을 가져올 수 있다고 연구자들은 믿고있다. 그러나 식물의 경우 물 절약 모드는 문제와 관련이 있습니다. 갑자기 땀을 적게 흘리는 사람과 마찬가지로 더 이상 온도를 효과적으로 낮추지 못합니까? 매우 뜨거운 지역에서는 문제가 될 수 있습니다. 샌프란시스코 캘리포니아 대학교의 줄리안 슈뢰더 (Julian Schroeder) 팀은 그들의 발견에 대해보고했습니다. 잎 표면에 두 개의 긴 세포에 의해 형성된 미세한 기공을 통해 식물의 가스 교환이 일어난다. 그곳에서 식물은 이산화탄소를 흡수하고 산소를 방출합니다. 그러나 부작용으로 식물은 단일 이산화탄소 분자를 수거하기 위해 수백 개의 물 분자를 잃습니다. 그러나 이산화탄소의 농도가 증가함에 따라 이러한 개구부는 무엇인가? 충분한 CO2가 여전히 흡수 될 수 있고 동시에 물 손실이 감소합니다. 슈뢰더 주변의 연구자들은 이제 특정 효소 인 탄산 탈수 효소가 일종의 게이트 키퍼 역할을하며 이산화탄소 농도에 따라 이러한 폐쇄를 유발한다는 것을 발견했습니다. 탄산 탈수 효소는 광합성에도 중요한 역할을하는 생체 촉매입니다.

그러나 게이트 키퍼는 많은 공장에서 다소 느리게 반응합니다. 결과적으로 불필요한 물 손실이 발생하여 농업에 추가 비용이 발생할 수 있습니다. Schroeder와 그의 동료들은 폐쇄 효소의 효율성을 높일 수 있는지 테스트하기 위해 유전 학자에게 인기있는 식물 인 Arabidopsis thaliana field의 게놈을 변형시켰다. 작용하는 탄산 탈수 효소 유전자가없는 표본은 CO2 증가에 전혀 반응하지 않는다고 연구원들은 보여 주었다. 그러나 평균보다 많은 수의 유전자 사본이 장착되어 있으면 감수성이 크게 증가합니다. 결과적으로 유 전적으로 변하지 않은 물보다 44 % 적은 물을 잃었습니다. 광합성은 식물의 감작에 영향을받지 않았다.

건조한 지역에서는 물 절약 식물을 재배하는 것이 유리합니다. 예를 들어, 미국 캘리포니아 주에서 농작물 관개에는 현재 방향 전환 된 강에서 나오는 전체 물의 79 %가 지하수를 펌핑해야합니다. 그러나 과학자들은 조심해서 과열 위험을 고려해야한다고 과학자들은 지적했다.

Julian Schroeder (San Francisco, University of California) 등 : Nature Cell Biology, doi : 10.1038 / ncb2009 ddp / science.de? 제시카 폰 안 광고

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