二磷酸核酮糖羧化酶是植物中控制光合作用的核心酶，调节植物吸收大气中的二氧化碳，进行植物生长所需的光合作用。日前，英国兰卡斯特大学（Lancaster University）作为牵头机构开展深入研究，揭示了二磷酸核酮糖羧化酶因植物来源不同而具有多样性。
作为“提高光合效率使作物产量可持续增长”项目（RIPE）的一部分，兰卡斯特大学和利物浦约翰摩尔斯大学（Liverpool John Moores University）组成研究小组，选取草类、野生稻、瓜类、豆类等75种植物品种，并且这些实验植物来自不同的生长环境，包括撒哈拉以南非洲、温带欧洲和亚洲、及澳大利亚北部等地区；旨在分析温度（设计不同温度条件，模仿气候变化效果）对所有实验植物的二磷酸核酮糖羧化酶生化特性的影响，力图探索不同植物来源的二磷酸核酮糖羧化酶对温度的反应。
最终，基于实验所获得的庞大数据集合，科学家们识别出了若干高性能的“优质”二磷酸核酮糖羧化酶。有些植物的二磷酸核酮糖羧化酶活性及表达性状明显优于小麦和大豆等主要作物，建模结果显示这些优质酶能提高小麦和大豆等作物的光合作用效率。利用这些优质酶的特性，科研人员可以根据不同环境条件，调整作物的光合作用表现，从而达到改良植物、提升其生长速度、减小额外肥料需求量的目的。此外，也助于人们了解气候变化对植物生长的影响。
该研究结果为改良作物、实现可持续粮食生产提供了信息支持。目前，两所大学的研究人员正努力改良稻米、木薯、大豆、豇豆等作物的品质，旨在帮助缓解日益严峻的全球粮食安全问题。
（编译 李楠）
