PrimerC4-Photosynthese

Die Zahl der Menschen auf der Erde nimmt zu, was Besorgnis über die Nahrungsmittelsicherheit hervorruft und weltweit die Bemühungen um eine Steigerung der Produktivität von Nutzpflanzen anregt. Wenn es gelänge, den Ertrag von Nutzpflanzen um, sagen wir, 20 % zu steigern, hätte dies immense Auswirkungen auf die weltweite Nahrungsmittelversorgung. Glücklicherweise hat die Evolution bereits einen solchen Mechanismus entwickelt, der als C4-Photosynthese bekannt ist. Der C4-Weg ist quasi ein Turbolader für den konventionellen C3-Weg. So wie ein Turbolader die Leistung eines Motors erhöht, indem er mehr Luft in den Krümmer drückt, verbessert C4 die Photosyntheseleistung, indem es CO2 in den C3-Standardphotosyntheseapparat drückt. Die zusätzliche Effizienz dieses Mechanismus ist auf globaler Ebene offensichtlich. Nur etwa 3 % der blühenden Pflanzenarten nutzen den C4-Syntheseweg, aber diese relativ wenigen Arten sind für 23 % des weltweit fixierten Kohlenstoffs (Primärproduktivität) verantwortlich. Dieser Stoffwechselweg kommt in mehreren der wichtigsten Kulturpflanzen der Welt vor, insbesondere in Mais und Sorghum, sowie in vielen Arten, die als Biokraftstoffe verwendet werden, vor allem in Zuckerrohr; es handelt sich dabei um Gräser aus der Familie der Poaceae. Wenn eine wichtige C3-Pflanze wie Reis so gezüchtet werden könnte, dass sie den C4-Weg nutzt, wären die wirtschaftlichen Auswirkungen immens.

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