Открытие в дикой груше: генетический механизм для повышения засухоустойчивости сельхозкультур
Исследование раскрыло ключевой генетический механизм, усиливающий способность растений переносить засуху. Речь идёт о факторе транскрипции PbERF3 из дикой груши, который взаимодействует с белком PbHsfC1a, регулируя гены, важные для устойчивости к засухе.
Это открытие может значительно повлиять на выращивание культур с повышенной устойчивостью к нехватке воды.
Проблема: Засуха серьёзно влияет на продуктивность сельского хозяйства и выживаемость растений. Традиционные методы повышения устойчивости имели ограниченный успех.
Решение: Учёные из Колледжа садоводства Нанкинского сельскохозяйственного университета в исследовании, опубликованном 30 марта 2024 года в Horticulture Research, изучили механизм работы PbERF3.
Механизм действия: PbERF3 взаимодействует с PbHsfC1a, образуя гетеродимер. Этот комплекс связывается с промоторами генов PbPIP1;4 и PbNCED4, которые отвечают за транспорт перекиси водорода (H2O2) и биосинтез абсцизовой кислоты соответственно. Это активирует ключевые сигнальные пути устойчивости к засухе.
Экспериментальное подтверждение:
- Сверхэкспрессия PbERF3 в каллусе груши и Arabidopsis повышала засухоустойчивость, восстанавливая редокс-баланс.
- Нокдаун (подавление) PbERF3 снижал устойчивость к засухе.
- Показано, что PbERF3 напрямую стимулирует транскрипцию гена PbPIP1;4, улучшая способность растения справляться с окислительным стрессом.
Значение: Открыт новый регуляторный модуль PbERF3-PbHsfC1a, который растения используют для борьбы с засухой. Это даёт основу для создания генетически модифицированных культур с повышенной устойчивостью, что важно для продовольственной безопасности в условиях изменения климата.
Д-р Сяосань Хуан, ведущий автор: «Наши результаты раскрывают критическую регуляторную сеть, которую дикие груши используют для борьбы с засухой. Понимание этого механизма открывает новые возможности для создания засухоустойчивых культур».