[Genetic engineering as a method for the improvement of photosynthesis]

Postepy Biochem. 2018 Jun 30;64(1):13-20. doi: 10.18388/pb.2018_100.
[Article in Polish]

Abstract

The significant increase in crop productivity occurred in the second half o the 20th century. However, it is thought that nowadays yield of main crop species reached its maximum. As we expect that the demand for plant products is going to increase during next century, it is necessary to develop new methods for yield improvement, other than traditional breeding. The redesign of photosynthesis using genetic engineering is one of the approaches postulated. The present article covers the main directions of research aimed to increase photosynthetic efficiency. The research covered by this review are: improvement of light capture, improvement of Rubisco and the regeneration phase of Calvin cycle, introducing carbon concentrating mechanisms to main crop species and reducing loss caused by photorespiration.

W drugiej połowie XX wieku miał miejsce znaczący wzrost produkcji rolnej, jednak uważa się, iż uzyskiwany obecnie plon jest maksymalnym, jaki można zebrać z odmian otrzymywanych tradycyjnymi metodami. Ponieważ spodziewany jest dalszy wzrost zapotrzebowania na produkty pochodzenia roślinnego, konieczne jest poszukiwanie innych rozwiązań pozwalających na podniesienie produktywności roślin. Postuluje się wykorzystanie w tym celu metod inżynierii genetycznej. W niniejszym artykule omówione zostały kierunki badań nad zwiększeniem wydajności obu faz fotosyntezy, w szczególności koncepcje dotyczące badań nad usprawnieniem Rubisco, wprowadzeniem do roślin uprawnych mechanizmów zagęszczania CO2, ograniczeniem strat wynikających z fotooddychania oraz usprawnieniem etapu regeneracji fazy ciemnej.

Publication types

  • Review

MeSH terms

  • Carbon / metabolism
  • Genetic Engineering*
  • Photosynthesis / genetics*

Substances

  • Carbon