植物二氧化碳代谢途径改造研究进展

Advances in the study on the modification of carbon dioxide metabolic pathways in plants

史梦琳 ¹周琳 ²王庆 ²赵磊³

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作者信息

1. 中国科学院天津工业生物技术研究所,天津 300308;中国科学院系统微生物工程重点实验室,天津 300308
2. 中国科学院天津工业生物技术研究所,天津 300308;国家合成生物技术创新中心,天津 300308
3. 中国科学院天津工业生物技术研究所,天津 300308;中国科学院系统微生物工程重点实验室,天津 300308;国家合成生物技术创新中心,天津 300308
折叠

摘要

降碳减排是我国可持续发展过程中的一项重大战略决策.为如期实现"碳达峰、碳中和"宏伟目标,我国需在提高生态碳汇能力上取得突破.植物光合作用有利于增加地球碳汇,而光呼吸和呼吸作用过程则释放CO2.自然状态下,上述CO2代谢过程能量利用率低、人工改造并提高植物CO2固定的难度较大.因此,在植物体内重构新的人工代谢途径,有望大幅提高植物CO2固定能力,是解决人类社会发展瓶颈的有效途径之一.本文分别介绍了植物光合作用、光呼吸和呼吸作用中与CO2固定、释放相关途径,并指出可用于改造的潜在靶点;重点综述了植物体内已构建的人工固碳途径及其代谢原理,系统分析评价了不同途径的CO2固定能力和限制因素;最后,对人工设计及合成植物CO2代谢通路、基于零碳排放的新型物质生产等关键问题进行了探讨,并对植物CO2代谢途径的改造发展趋势进行了展望.

关键词

植物/CO2代谢/改造/合成生物学/碳中和

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基金项目

天津市合成生物技术创新能力提升行动项目(TSBICIP-CXRC-027)

天津市合成生物技术创新能力提升行动项目(TSBICIP-IJCP-001)

中国科技部科技合作计划(KY202001017)

出版年

2022

合成生物学

CSTPCDCSCD北大核心

ISSN：

被引量1

参考文献量4

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