碳水化合物|6万次反复试验,中国农业再传一大喜讯,技术直接向世界看齐


碳水化合物|6万次反复试验,中国农业再传一大喜讯,技术直接向世界看齐
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碳水化合物|6万次反复试验,中国农业再传一大喜讯,技术直接向世界看齐
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图为淀粉
众所周知 , 蔗糖和淀粉都是植物光合作用的重要产物 , 但在一定条件下 , 减少蔗糖的含量 , 能够为淀粉合成提供原料 , 而这对于提高作物产量 , 农业创收具有重要意义 , 如今中国农业科学团队经过6万次反复试验后 , 再传一大喜讯 , 他们获得了两个叶片蔗糖过量积累的等位突变体 , 这一发现将有望在光合作用源器官叶片 , 与库器官种子之间搭建一条快速转运的高速路 , 该技术水平之高直接向世界看齐 , 大大提高了中国农业发展水平 。
图为蔗糖
淀粉是高分子碳水化合物 , 是人类粮食的重要组成 , 因为淀粉的主要成分是葡萄糖聚合物 , 所以在化学反应中会被分解成葡萄糖 , 从而为人体提供能量 , 具有补中和血 , 益气生津 , 宽肠胃 , 通便秘等功效 , 在一般饮食中 , 人们常用淀粉来勾芡 , 好处在于能够减少肉类水分的流失 , 使食物的口感更嫩滑 , 有提味增鲜的作用 , 此外 , 淀粉在唾液酶的作用下 , 还可以分解成麦芽糖 , 能很快升高血糖 , 缓解人体因低血糖导致的头晕目眩 。
在日常饮食中 , 所谓的淀粉类食物 , 主要指富含碳水化合物的食物 , 包括大米 , 小麦 , 玉米 , 土豆 , 薯类等 , 其对于人体健康非常重要 , 而且吃淀粉类食物还可抑制肠癌 , 但所谓过犹不及 , 淀粉若是食用过多 , 也会导致糖分转化成脂肪囤积在体内 , 使人体变得肥胖 , 所以适量吸收淀粉等碳水化合物 , 对于人体健康非常重要 。
图为碳水化合物
那么你知道淀粉是怎么合成的吗?答案是光合作用 , 在暗反应中 , 植物通过吸收空气中的二氧化碳 , 将其中的碳元素固定下来 , 生成一分子葡萄糖 , 然后经过一系列反应 , 将单糖变成结构更为复杂的二糖蔗糖 , 多糖淀粉等储存起来 , 通过这个化学反应可以看出 , 淀粉的生成过程十分复杂 。
因为能量守恒定律 , 可知在反应过程中 , 如果物质被过多地用于生成蔗糖 , 则最终反应得到的淀粉含量将减少 , 而对于农业生产来讲 , 淀粉含量越多 , 作物颗粒越饱满 , 意味着农业丰收 , 因此农业科学家在这方面倾注了巨大心血 , 希望能够通过人为干预方式 , 减少二糖等的生成量 , 使物质能够尽量转化为淀粉 。
图为丰收的麦田
【碳水化合物|6万次反复试验,中国农业再传一大喜讯,技术直接向世界看齐】经过大规模水稻突变体筛选 , 中国农科院生物技术所在6万多份材料中发现了两份珍贵样本 , 其表现为生长发育受阻 , 光合效率下降 , 通过研究 , 他们还发现了一种主要在维管韧皮部细胞表达的胼胝质合成酶 , 即SEM1 , 作用是能够调控光合产物蔗糖的运转效率 , 其功能的缺失将导致维管细胞减少 , 蔗糖从源器官到库器官的运输受阻 , 滞留的蔗糖将在叶绿体中合成淀粉 , 并过度积累 , 从而负反馈调节光合作用 , 而使作物产量增加 , 虽然目前该发现尚处于研究阶段 , 但若期望能够变成现实 , 将推动中国农业迎来大发展 , 对于中国这个人口大国来讲 , 具有极为重要的意义和价值 。