随着全球粮食和能源需求的增长随着作物产量的不断增长，研究人员正在探索提高作物产量的多种策略。虽然工程植物酶和更有效的生化途径仍然是一个变革的目标，但这篇综述强调了另一种有前途的方法：增加Rubisco含量。

Rubisco是一种植物酶，它能捕获大气中的二氧化碳并将其转化为有机化合物，基本上使其负责植物生长和通过光合作用生产食物。增加Rubisco可以补充现有的努力，在更复杂的创新研究取得进展的同时，提供更直接的方法来提高产量。

“我们对优化光合作用以改善食物和能源安全很感兴趣，”朗实验室的博士后研究员科拉莉·塞尔斯-史密斯说。“这篇论文强调了通过增加Rubisco含量来增加光合作用的另一种方法。我们希望这一综述能激发令人兴奋的新研究和农业应用。”

Salesse-Smith与共同作者Steve Long和Yu Wang最近在《新植物学家》上发表了一篇关于通过增加Rubisco来改善作物的Tansley评论。Tansley评论被邀请，深入的评论带来了个人的观点，以提出发人深省的想法，而不是广泛的文献发表。

该小组的审查特别探讨了对产量和氮使用的潜在影响，建立在他们为高级生物工程和生物产品创新中心正在进行的工作的基础上。这篇综述利用了他们在分子生物学、植物生理学和建模方面的独特优势和专业知识，以一种易于获取的方式强调了Rubisco在光合作用增强中的作用。

“Rubisco是C3和C4作物光合作用的一个关键限制，它将继续是一个关键限制，”Salesse-Smith强调说。“将其作为一种改善光合作用的方法具有实用价值，特别是在短期内。”

环境因素也起着重要作用。Salesse-Smith指出，增加Rubisco可能在降低叶绿体内二氧化碳浓度的条件下特别有用，包括干旱或热应激，这两种情况近年来都因气候变化而增加。随着气候变化，二氧化碳水平也呈上升趋势。增加Rubisco的改良作物可能能够更好地利用这些额外的碳来生长。

增加Rubisco含量可以比其他策略更快地提供好处，但最终需要更大的改进。前进的道路可能需要将Rubisco修饰与解决特定压力源的互补策略相结合，以最大限度地提高有效性。通过使用像CRISPR/Cas这样的工具，研究人员可以通过自然选择或传统育种实现基因改变，但以更快、更直接的方式实现。科学家可以微调原生基因，不仅优化Rubisco，还解决其他关键因素，如抗逆性和资源利用效率。这一综合战略为提高工厂生产率创造了机会，同时与监管框架和公众接受度保持一致。

“如果没有这些创新，粮食不安全将在未来变得更加紧迫，”Salesse-Smith说。“重要的是在为时已晚之前将改良作物品种引入农田。”

通过结合对Rubisco的局限性和潜力的最新研究，作者强调了通过增加Rubisco含量可以实现的短期收益和工程更有效的酶的长期承诺。Salesse-Smith认为评论文章中强调的策略可以帮助满足不断增长的全球粮食需求。

“改善光合作用是一条很有前途的途径，”她说。“我认为改善光合作用，特别是Rubisco，将是应对未来粮食需求的重要途径。”