Фотореспирация — ключ к витамину B9 в растениях, а изменение климата может её ослабить

Новое исследование Мичиганского университета показало, что фотореспирация — долгое время считавшаяся бесполезным процессом — необходима для производства фолатов, класса соединений, включающего витамин B9 (важный пренатальный витамин).

Впервые учёные измерили, сколько углерода проходит через фотореспирацию для синтеза фолатов. Исследование под руководством Беркли Уокера показало, что на это уходит около 6% углерода, поглощаемого растениями. При подавлении фотореспирации этот показатель падает в пять раз.

Ключевые выводы:

• Результаты, опубликованные в Nature Plants, могут помочь в создании растений с повышенным содержанием этого важного для человека нутриента.
• Исследование также показывает, как мир с высоким содержанием CO₂ (из-за изменения климата) может сделать растения менее питательными. При повышении CO₂ фотореспирация происходит реже, и поток углерода на производство витамина B9 падает с ~6% до ~1%.

Почему это важно:

• Витамин B9 критически важен во время беременности для снижения риска дефектов нервной трубки.
• «В культурах, где основная часть калорий поступает из риса, это довольно серьёзно, если этот рис становится менее питательным», — отметил Беркли Уокер.

Как проводилось исследование:

1. Учёные использовали модельное растение Arabidopsis thaliana.
2. Измеряли поглощение CO₂ листьями с помощью инфракрасного газоанализатора.
3. Мгновенно замораживали листья жидким азотом для «моментального снимка» процессов.
4. Анализировали химический состав и включение CO₂ с помощью масс-спектрометрии.
5. Данные за несколько месяцев обрабатывали с помощью вычислительного анализа.

Следующие шаги:

Лаборатория Уокера планирует провести аналогичные эксперименты с сельскохозяйственными культурами, выращенными в полевых условиях, чтобы проверить, сохранятся ли выявленные в лаборатории закономерности.