數十年來，科學家嘗試藉由光合作用來增加糧食供給，緩解貧窮國家的飢餓問題。現在，他們從大豆中找到答案。試驗結果顯示，基因改造可增加光合作用效率，提高大豆產量達24.5%。研究成果18日發表在《科學》（Science）期刊。
目前，試驗僅在同一地點完成二期作。接受《紐約時報》採訪時，科學家坦言，還需要更多試驗才能確定不同環境和天氣條件下的狀況。未來希望能將研究擴及到稻米、豇豆和木薯等主食，改善糧食問題。此外，基改作物須先通過監管機構審核，才能交給農民種植。
2020年，研究員在伊利諾大學農場試種8種基改大豆，其中5種的產量明顯提高。平均下來，每公頃產量比普通大豆高出24.5%；另3種產量也有增加，但沒有顯著差異。這些大豆跟普通大豆一樣，都富含蛋白質。2021年受風暴影響，下層葉片被長期遮住，難以顯示試驗結果。
多數大豆是用於飼料，直接食用的比例不高。長遠來看，他們希望提高米、豇豆和木薯這類主食的產量，以滿足人類的糧食需求。
該研究的主要作者、美國伊利諾大學香檳分校作物科學家佐薩（Amanda P. De Souza）表示，為滿足未來的糧食需求，需大幅提升產量。研究顯示，基因技術能幫忙達成這項目標。
目前這項試驗僅在同一地點完成二期作。另一位研究員表示，他們希望能進行為期五年的試驗。他們也規劃改良熱帶大豆，並在波多黎各試種，以協助開發中國家的農民生產更高產量的作物。
提高光合作用的時間與能量
新技術運用的原理是非光化學消散（non-photochemical quenching, NPQ）機制。NPQ可保護植物免於受到陽光的傷害。當光線過強時，NPQ將多餘的能量以熱能形式散發出去。但是，當光線不足時，這項機制無法快速停止。於是，原本可以用來生產碳水化合物的寶貴時間和能量就浪費掉了。
研究重點是利用基因改造來幫助植物快速適應陰影。對水稻、小麥、玉米和大豆這類多層植物來說，中間層的葉子常在過多陽光跟光線不足交替。理論上，這項技術可增加它們的光合作用。
參考資料
- 紐約時報（2022年8月18日），Scientists Boost Crop Performance by Engineering a Better Leaf
