台灣水韭罕見夜間吸收 CO₂,台美解鎖登國際期刊

作者 | 發布日期 2022 年 01 月 10 日 17:05 | 分類 自然科學 Telegram share ! follow us in feedly


林試所今天表示,台灣水韭罕見與仙人掌一樣,具夜間吸收二氧化碳的特殊光合作用機制景天酸循環,台美合作揭示並做基因定序,研究成果登國際期刊,朝提高作物產能研究。

行政院農業委員會林業試驗所發布新聞資訊,揭露上述台美跨國合作團隊研究成果,去年11月3日刊登於國際權威期刊《自然‧通訊》(Nature Communications)。

林試所育林組特聘研究員黃曜謀接受《中央社》電話訪問時說,水韭起緣於距今2.5億年前的三疊紀早期,高大樹狀近緣植物類群現在都已滅絕,只留下低矮草狀的水韭,因能在水中生存,也能在極度乾燥條件下休眠一年後復水甦醒,堪稱「水陸兩棲植物」。

他說,台灣水韭類也是小型水生植物,但會像仙人掌一樣晚上吸收二氧化碳(CO₂)行光合作用,不過用意不同,仙人掌是為了避免白天打開氣孔吸收二氧化碳會流失水分,台灣水韭則是為了避免在白天與其他水生作物競爭吸收二氧化碳,且晚上進行,還能收集到其他植物排出、溶解於水中的二氧化碳,吸收效能更高。

他並說,夜間吸收二氧化碳行光合作用的景天酸循環,通常出現在仙人掌這樣的沙漠植物,目的是抗旱,又例如台灣栽種在南部、處在冬季不太下雨環境下的鳳梨,但這兩種植物都是比較晚期才演化出景天酸循環,台灣水韭比較早期就演化出此機制。

記者詢問這項研究發現可能有什麼運用。黃曜謀說,若能讓植物白天、夜間都吸收二氧化碳,有利提高作物生長及產能。再詢問透過雜交育成方式,他說,這要透過基因工程。

相關研究從2018年起,由黃曜謀、清華大學博士郭立園、美國康乃爾大學博斯‧湯普森研究中心(Boyce Thompson Institute)博士李飛葦攜手完成。

(作者:楊淑閔;首圖來源:論文