Исследователи проанализировали геномы нескольких устойчивых к затоплению растений, включая рис. Выяснилось, что существует по меньшей мере 68 семейств генов, которые активируются в ответ на наводнение. Работа ученых была опубликована в журнале Science.
Из основных продовольственных культур только рис в настоящее время способен пережить наводнение. Это растение было одомашнено и изначально представляло собой дикий вид, растущий в тропических регионах и устойчивый к заболачиванию и муссонам. Некоторые гены, которые отвечают за такую устойчивость, существуют и в других растениях, но они находятся в «спящем» состоянии. К такому выводу пришли ученые из кампусов Калифорнийского университета в Риверсайде и Дэвисе, Национального университета Ла-Платы и Утрехтского университета.
«Мы надеемся воспользоваться тем, что мы узнали о рисе, чтобы помочь активировать в других растениях гены, которые могли бы помочь им пережить подтопление», — рассказала руководитель исследования профессор генетики Калифорнийского университета в Риверсайде Джулия Бейли-Серрес.
В ходе работы ученые исследовали клетки, которые находятся на кончиках корней растения, так как корни первыми реагируют на наводнение. Корневые наконечники и побеговые почки также являются наиболее активно растущими местами растения. Эти области содержат клетки, которые могут помочь растению стать более устойчивым к затоплению. Команда изучила гены в этих клетках корневого наконечника, чтобы понять, активируются ли гены, когда корни и побеги покрыты водой и лишены поступления кислорода.
Выяснилось, что реакция на погружение в воду у исследуемых видов растений не так хороша, как у риса. Дикие виды томатов, произрастающие в пустынной почве, увядали и погибали при наводнении. Ученые также проанализировали гены риса и предков этого растения, которые не были устойчивы к наводнению. Оказалось, что у риса есть целых 68 семейств генов, ответственных за такую адаптацию.
В настоящее время группа планирует провести дополнительные исследования для повышения показателей выживаемости растений, которые погибают и гниют от избытка воды. Для этого ученые хотят генетически изменить растения, внедрив в них гены риса, связанные с выживаемостью при затоплениях.
