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合成生物学促进我国现代农业跨越发展2022-12-23 08:59:46

针对(高光强)或高温胁迫通常会抑制光合作用,创建了一条全新且由高温响应启动子驱动的细胞核融合基因表达的叶绿体,类囊体膜上光合复合体PSⅡ关键蛋白D1蛋白的合成途径,建立了植物细胞D1蛋白合成的“双途径”机制(天然的叶绿体途径和创建的核途径);通过增加细胞核源D1合成途径,可以显著增强植物的高温抗性、光合作用效率、二氧化碳同化速率、生物量和产量。

将高温抗性强的非洲栽培稻TT3基因位点导入到亚洲栽培稻中,培育成了新的抗热品系即近等基因系NIL-TT3CG14,该品系在田间高温条件下,可增产20%。围绕生物抗逆与高效固氮相关研究也取得了重要进展,发掘和表征了一批抗盐碱、抗干旱、抗酸、固氮泌铵、氮高效利用等元件,设计和实验室规模评估了一批抗逆功能器件和最小或最佳固氮装置,构建了人工根际高效固氮体系,为大幅度提高农作物固氮效率提供了可能。合成生物学在农业中的应用将突破性地提高对光、水、肥料的利用率,保障主要农产品有效供给,促进我国现代农业跨越发展。
 
合成生物学的发展为解决医药、农业、能源、制造等重要产业领域发展瓶颈问题,打造生物经济核心竞争力形成了重要支撑,但也面临诸多风险和挑战。当今国际环境日趋复杂,不稳定性、不确定性显著增加,经济全球化和科技全球化遭遇逆流,中美摩擦加剧,美国加大对我国科技、经济、人才等战略遏制和打压,在关键领域供应链剥离,特别是在世纪疫情冲击下,世界百年未有之大变局加速演进,粮食、能源资源供应面临的不确定性增加,局部冲突等因素进一步加剧了全球供应链紧张,严重影响了我国包括生物经济在内的安全发展。
 
出自《合成生物学:从“造物致用”到产业转化》作者赵国屏.