换一批摘要光合作用是地球上几乎所有生命活动的能量和物质来源,其效率直接影响作物的生长和产量.随着合成生物学的快速发展,研究者们开始探索通过工程化手段,从不同层次优化光合作用的基本环节,包括光能利用、碳固定、光呼吸及光合逆境适应等.本文综述了近年来在提高光合作用效率方面的研究进展,重点讨论了新型光能转化模型的构建、Rubisco的定向进化与活性改造、碳同化途径的优化、光呼吸支路的设计以及逆境高光效回路的构建等策略.通过合成生物学的手段,可以显著提高植物的光合效率和抗逆能力,实现生物量和作物产量的提升,为应对全球粮食安全挑战提供新的解决方案.未来,基于合成生物学的策略,深入解析光合作用的分子机制,结合人工智能等新兴技术,将为光合作用的工程化改造提供更为有效的方法和途径,实现作物光合作用效率的显著提升.
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关键词
光合作用效率合成生物学光合电子传递模型Rubisco改造光呼吸支路光合逆境适应photosynthetic efficiencysynthetic biologyphotosynthetic electron transfer modelRubisco engineeringphotorespiratory bypassphotosynthetic stress adaptation
分类号
Q81（生物工程学《生物技术》）
栏目名称
DOI
10.12211/2096-8280.2024-094
发布时间
2025-11-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
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