Это поможет выводить новые, более стойкие к засухе сорта сельскохозяйственных культур.
Молекулярные биологи определили ген, который играет важную роль в управлении реакцией растений на колебания температур окружающей среды. Его изучение поможет создать новые сорта сельскохозяйственных культур, стойкие к засухам, надеются исследователи. Статью с описанием их работы опубликовал научный журнал Nature Communications.
Ученые считают, что глобальное потепление и связанное с ним увеличение концентрации углекислого газа в атмосфере в целом хорошо повлияют на растения. В большинстве случаев они могут увеличить эффективность фотосинтеза, благодаря чему смогут запасать больше питательных веществ и быстрее расти.
Это было бы безусловным плюсом для сельского хозяйства и выживания человечества. Однако подобные предположения основаны на том, что увеличение концентрации СО2 в атмосфере не изменит ничего, кроме продуктивности растений. Исследования последних лет показывают, что другие факторы, которые могут сопровождать глобальное потепление – например, уменьшение уровня осадков и количества опылителей, а также рост числа вредителей – резко уменьшат урожай многих культур уже в XXI веке.
Профессор Калифорнийского университета в Риверсайде Мэн Чэнь и его коллеги предлагают подойти к решению этой проблемы с другой стороны. Они хотят создать растения, которые будут приспособлены к новому, более жаркому и засушливому климату. Для этого ученые предлагают модифицировать геном растений, чтобы те лучше переносили постоянную нехватку воды и высокие температуры.
Первые подобные опыты Чэнь и его коллеги провели в 2015 году: тогда они модифицировали работу одного из рецепторов растений, который управляет реакцией на начало засухи. В своей новой работе молекулярные биологи попытались найти гены, которые отвечают за запуск этой реакции в ответ на повышение температуры окружающей среды.
Для этого ученые следили, как меняется работа различных генов растений в ответ на изменения активности белка PHYB – их главного клеточного “градусника». Ранее благодаря подобным опытам ученые открыли ген HMR, после отключения которого жизнеспособность растений при повышении температуры воздуха резко падала.
Продолжая эти эксперименты, биологи нашли еще один подобный ген – RCB. Благодаря этим участкам ДНК в клетках растений накапливается белок PIF4. Он отвечает за включение цепочки генов, связанной с реакцией растений на повышение температур.
Дальнейшие опыты показали, что потеря любого из этих двух генов выводит из строя «градусник» растений и лишает их способности приспосабливаться к изменениям температуры окружающей среды. Что интересно, в некоторых случаях из-за повреждения этих генов результат оказывался противоположным – растения начинали нормально расти при высоких температурах.
Дальнейшее изучение этих генов, надеются Мэн и его коллеги, позволит поменять их структуру так, чтобы растения нормально росли при температурах в 27 °С и выше. Это позволит повысить урожайность сельскохозяйственных культур и сделать их более стойкими к засухам, подытожили исследователи.
Источник: https://nauka.tass.ru/
