“对于依靠小块土地养活家庭的小农来说，当其他作物歉收时，木薯是一种‘后备’作物，”De Souza在Goalkeepers上说。她在会上介绍了她通过RIPE项目改善木薯的工作。“特别是对于代表大多数小农的女性来说，木薯是一个储蓄账户。这是一种他们全年都可以收获的资源，用来支付医疗费用和孩子的学费。”

RIPE项目是一项国际努力，旨在通过改善光合作用来开发更高产的作物。光合作用是一种自然的、由阳光驱动的过程，所有植物都利用这种过程将二氧化碳转化为碳水化合物，从而促进生长、发育并最终产量。RIPE由盖茨基金会、美国食品和农业研究基金会(FFAR)和英国政府国际发展部(DFID)支持。

这项研究由伊利诺斯州和兰开斯特大学的RIPE研究人员领导，研究了11种受欢迎或农民喜欢的非洲木薯品种限制光合作用的因素，目的是最终帮助木薯克服光合作用限制，提高产量。

首先，研究小组检查了木薯暴露在持续高强度光线下的光合作用限制，就像植物在正午无云的天空中所经历的那样。在这些条件下，和许多作物一样，木薯的光合作用受到两个因素的限制(高达80%):一半是由于二氧化碳分子通过叶片到达驱动光合作用的酶(称为Rubisco)的速度很慢。另一半是因为Rubisco有时会错误地固定氧分子，浪费了植物的大量能量。

接下来，研究小组评估了光波动条件下光合作用的局限性。令人惊讶的是，与大多数作物不同，当树叶从阴影过渡到阳光时，就像太阳从云层后面出来一样，Rubisco并不是主要的限制因素。相反，木薯受到气孔的限制，气孔是叶子表面的微观孔，它们打开以允许二氧化碳进入植物，但代价是水从这些孔中逸出。当Rubisco活跃时，气孔在阴暗处部分关闭，在光照下部分打开。

De Souza说:“对大多数植物来说，包括水稻、小麦和大豆，Rubisco是从荫蔽到光照过渡的主要限制因素。”“木薯是我们发现的第一种在这些光转换过程中气孔比Rubisco更能限制光合作用的作物。”

伊利诺伊博士后研究员王宇创建了一个计算机模型来量化木薯通过克服这一限制可以获得多少收益。根据叶片水平的模型，如果气孔打开速度能快三倍，木薯每天可以多吸收6%的二氧化碳。此外，木薯的水分利用效率——植物产生的生物量与水分损失的比例——可以提高16%。

此外，研究小组发现，木薯从阴暗处过渡到全光照并达到最大光合作用速率需要长达20分钟的时间，与水稻等其他作物相比，这是相当缓慢的，水稻只需要几分钟就能过渡。然而，最快的木薯品种的转化速度几乎是最慢品种的三倍，将65%以上的二氧化碳转化为碳水化合物。缩小这一差距是提高木薯生产力的另一个机会。

伊利诺斯州卡尔·r·伍斯基因组生物学研究所伊肯伯里大学作物科学和植物生物学主席、RIPE主任斯蒂芬·朗说:“随着树叶的变化和云层的掠过，植物不断地从阴影中走向光明。”他对这项研究做出了贡献。爱博网投领导者“我们希望我们在木薯品种之间的这些光转换中发现的变化可以用来识别新的性状，因此我们有机会提高木薯的光合效率和产量潜力。”