Новый ген EGT1 делает корни злаков прямее, помогая бороться с засухой и накапливать углерод

Исследователи обнаружили новый ген в ячмене и пшенице, который контролирует угол роста корней в почве. Это открывает путь к созданию сортов злаков с более глубокими корнями, менее уязвимыми к засухе и дефициту питательных веществ, что может смягчить последствия изменения климата.

«Угол, под которым корни ячменя растут вниз в почве, позволяет им захватывать воду и питательные вещества из разных слоев почвы», — пояснила доктор Хаою (Миа) Лу из Университета Аделаиды, соавтор исследования.

Поверхностные корни помогают растениям получать фосфат и влагу с поверхности, а более глубокие и прямые корни стабилизируют урожай, добираясь до глубоких вод и нитратов, а также закапывают углерод глубже в почву.

Международная команда ученых из Австралии, Великобритании, Италии, Германии и США идентифицировала у ячменя новый ген Enhanced Gravitropism 1 (EGT1).

Мутанты, у которых отсутствует функция гена EGT1, демонстрируют более крутой угол роста во всех типах корней. Их корни ведут себя так, будто сверхчувствительны к гравитации: они не могут расти горизонтально от растения и вместо этого растут прямо вниз.

Идентификация генов, контролирующих угол роста корней, поможет в создании культур, лучше адаптированных к конкретным типам почв и более устойчивых к изменяющимся условиям окружающей среды.

Для австралийских фермеров, которые сталкиваются с частыми и продолжительными засухами, ростом затрат на удобрения и давлением в сторону устойчивости, создание таких сортов — насущная необходимость.

«Эти открытия стали возможными благодаря таким технологиям, как рентгеновская компьютерная томография (X-ray CT), позволяющая отслеживать рост корней в почве. Они могут немедленно помочь селекционерам отбирать сорта с более прямыми корнями или способствовать разработке новых аллелей EGT1 в ближайшем будущем», — отметил соавтор работы доцент Мэтью Такер.

Исследование опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).