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當光照因遮擋等原因減弱時，葉黃素循環(huán)這一保護性機制就會關閉，從而使植物葉片可在適當光照強度下進行光合作用。植物關閉葉黃素循環(huán)的“切換”過程往往持續(xù)數(shù)分鐘，對農(nóng)作物來說，這浪費了本可用于光合作用的時間。在農(nóng)作物整個生長周期中，這些零碎的“數(shù)分鐘”合起來占據(jù)不少時間。

美國伊利諾伊大學厄巴納-尚佩恩分校研究人員領銜的團隊近日在美國《科學》雜志發(fā)表論文說，大豆中被稱為“VPZ”的結構可以調控葉黃素循環(huán)，該結構包含3個編碼與葉黃素循環(huán)有關蛋白質的基因。在田間試驗中，研究人員把大豆“VPZ”結構包含的3個基因過表達，加速了關閉葉黃素循環(huán)的“切換”過程，提高了大豆光合作用效率。結果顯示，大豆產(chǎn)量提高20%以上，產(chǎn)量最高區(qū)域增產(chǎn)33%，并且沒有影響大豆質量。

研究人員先前已在煙草試驗田內做過類似試驗，證實對煙草的基因改造有助于提升光合作用效率，因此把試驗對象拓展到大豆。眼下他們已在更多區(qū)域種下這種經(jīng)過基因改造的大豆，預計2023年年初可以獲得結果，以進一步驗證效果。