2021年12月23日，德国马克斯·普朗克分子植物生理学研究所的科学家在Nature Plants 发表了题为Carbon flux through photosynthesis and central carbon metabolism show distinct patterns between algae, C3 and C4 plants的研究论文。文章研究发现，与高等植物相比，光合细胞具有不同的碳通量模式。

光合作用相关途径被认为是有望进行作物改良的途径。虽然经验研究表明，微藻的光合效率高于 C3 或 C4 作物，但其根本原因仍不清楚。

研究者使用专门设置的微流体标签系统 (microfluidics labelling system) 以稳定状态供应13CO2，研究了卡尔文循环(Calvin Benson cycle) 中间体和糖、淀粉、有机酸和氨基酸合成途径以及蛋白质和脂质中的体内标记动力学。这些实验是在莱因衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)和小球藻(Chlorella sorokiniana, Chlorella ohadii) 进行的，这些绿藻是有记录以来生长最快的绿藻。研究者估计了这些藻类的通量模式，并将它们与来自 C3 和 C4 植物的已发表数据和新数据进行了比较。研究分析确定了支持光合细胞比高等植物更快生长的不同通量模式，其中一些藻类表现出更快的核酮糖 1,5-二磷酸再生，并通过较低的糖酵解和回补途径向三羧酸循环、氨基酸合成和脂质合成增加了通量。

Overview of 13C-labelling kinetics in primary metabolism across algae, Arabidopsis and maize.

原文链接：https://www.nature.com/articles/s41477-021-01042-5