光合作用過程中發出的SIF信號可應用於農作物快篩
2021/04/27 @國際
摘要
一個名為Realizing Increased Photosynthetic Efficiency（RIPE）的國際研究項目，其藉由改善植物光合作用的複雜過程來提高作物產量為使命，以期解決全球糧食問題。根據《Journal of Experimental Botany》期刊報導的一項新研究，美國伊利諾伊大學的研究員開發了一種新的方法來估算農作物的光合作用能力，以確認農作物的最佳性狀並加快植物篩選過程。藉由提升農作物光合作用效率，有機會實現解決全球糧食的問題。
示意圖
RIPE是一項國際研究項目，旨在改善光合作用，為世界各地的農民提供高產的農作物，以確保每個人都有足夠的食物過上健康的生活。為了實現這一目標，農作物須將陽光和二氧化碳進行更高效率的轉化，科學家正在分析數千種植物，以找出調整植物的結構或其細胞構造而可增加產量的方法。 【延伸閱讀】研究人員開發了能即時提供農作物生產力數據的估算方法
美國農業部植物生理學家Carl Bernacchi表示：光合作用是二氧化碳轉化為植物生長物質的重要切入點，但測量冠層光合作用非常困難。大多數方法都很耗時。Carl Bernacchi研究團隊同時使用兩種光譜儀器，快速測量植物光合作用時被能量激發而發出的特別訊號「太陽光激發葉綠素螢光｣Solar Induced Fluorescence（SIF）。第一種儀器是用於掃描農作物的高光譜相機，第二種儀器是非常詳細記錄太陽光信息的光譜儀。
利用SIF信號，研究小組得知有關光合作用的關鍵因素，他們發現SIF信號的關鍵部分與提高光合作用能力有高相關性。在這項研究中，他們挑選出已知與SIF相關聯的特定光帶，以更好地了解實際上需要測量哪些高光譜數據。
伊利諾伊大學Matthew Siebers博士表示：「之前實驗利用昂貴的高光譜相機捕獲數千個光帶。這項研究表明，既然我們知道需要什麼樣的光帶，則可使用較便宜的照相機代替｣。另一位Katherine Meacham-Hensold博士表示：「對研究光合作用的人來說，這些工具使研究進度大幅加快。有希望藉由提升光合作用，實現養活本世紀人類的糧食產量目標｣。
資料來源
文章摘譯
