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低溫下的C4植物

玉米。圖片來源：Wikipedia

先說這篇文章的結論：讓玉米表現比較多的RuBisCo（ribulose 1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase，1,5-二磷酸核酮糖羧化酶／加氧酶，負責把二氧化碳抓下來的酵素），可使玉米在低溫（攝氏14度以下）時光合作用效率能維持較高溫的效率。

我自己看到覺得有趣的點是：過去我們在學習光合作用時提到C4植物（玉米就是一種C4植物），也會提到它在低溫時光合作用效率不如C3植物。但過去課本上都是說：可能是因為C4植物在固碳時需要額外的能量，造成它在低溫時效率不如C3植物。

這篇論文裡面提到，最近這幾年的研究已經發現，C4植物在低溫下因為RuBisCo的結構不穩定，造成它在植物裡面的含量下降了四成，而這使得整體光合作用的效率下降了六成。所以讓RuBisCo表現量提升，可以造成玉米在低溫時的光合作用效率不會下降，從而造出「耐冷」玉米品系。

重要農作物是C4植物的有玉米、高梁、甘蔗以及部分的小米。不知道其他C4農作物是否在低溫下也有類似的事情發生，如果是，是否可藉由這篇論文裡面類似的機制來提升光合作用效率（或者說，使它們光合作用的效率可以維持）。當然，如果能找到非基改的品系，看看非基改的耐冷品系的RuBisCo的序列及/或表現量是否與不耐冷品系有所不同，這也是個有趣的課題。

參考文獻：
Coralie E. Salesse‐Smith, Robert E. Sharwood, Florian A. Busch, David B. Stern. Increased Rubisco content in maize mitigates chilling stress and speeds recovery. Plant Biotechnology Journal, 2019
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