Баланс фосфора и азота определяет рост и урожайность риса
Учёные из Института генетики и биологии развития Китайской академии наук в Пекине в сотрудничестве с профессором Станиславом Копривой из Ботанического института Кёльнского университета и кластера передового опыта CEPLAS обнаружили новый механизм контроля питания растений. Он может помочь повысить урожайность устойчивым способом. Исследование проводилось на азиатском рисе (Oryza sativa).
Ключевое открытие: Баланс между азотом (N) и фосфором (P), которые растение поглощает из почвы через корни, является решающим для урожая. Эти питательные вещества взаимодействуют сильнее, чем считалось ранее.
- Положительный эффект от внесения фосфата на рост и урожай наблюдался только при достаточном количестве азота в почве.
- Учёные раскрыли механизм, с помощью которого азот контролирует поглощение фосфата.
Молекулярный механизм: Анализ выявил целую сигнальную цепь, которую запускает растение — от сенсора, распознающего количество нитратов, до факторов, обеспечивающих синтез транспортеров, которые доставляют фосфат в растение.
Как пояснил профессор Коприва: «Хотя большинство компонентов были уже известны по отдельности, именно эта работа объединила их в единый сигнальный путь. Это даёт нам совершенно новое понимание того, как контролировать питание растений».
Перспективы применения: Это открытие позволяет целенаправленно манипулировать системой: либо теснее связать поглощение обоих питательных веществ, либо разъединить их. Выбор стратегии будет зависеть от степени насыщенности почвы, на которой выращивается рис, питательными веществами.
Исследование «Nitrate-NRT1.1B-SPX4 cascade integrates nitrogen and phosphorus signalling networks in plants» опубликовано в журнале Nature Plants.