Размер хлоропластов не влияет на эффективность фотосинтеза

Исследователи проекта RIPE впервые установили, что манипуляции с размером хлоропластов вряд ли станут способом повышения эффективности фотосинтеза сельскохозяйственных культур. Работа была опубликована в журнале New Phytologist.

"Размер хлоропластов влияет на эффективность фотосинтеза несколькими способами, — сказала ведущий автор Катаржина "Кася" Гловацка, доцент кафедры биохимии Университета Небраски-Линкольна. — Интересно, что мы обнаружили относительно небольшое влияние изменений размера хлоропластов на фотосинтез".

Хлоропласты — это органеллы в клетках листа, где происходит фотосинтез. Энергия света поглощается хлорофиллом листьев и используется для восстановления углекислого газа до углеводов, которые, в свою очередь, питают все органические компоненты растения. Команда исследовала, могут ли манипуляции с размером хлоропластов быть жизнеспособным подходом к улучшению фотосинтетической производительности, используя широкий спектр методов — от конфокальной микроскопии до полевых испытаний. С помощью синтетической биологии они создали линии табака с хлоропластами как больше, так и меньше размера, встречающегося у диких растений.

"Есть много причин, по которым размер хлоропластов может влиять на эффективность фотосинтеза, — сказал директор RIPE Стивен Лонг. — Здесь Кася нашла способы создания растений как с более крупными, так и с более мелкими хлоропластами, и работа показала, что манипуляции с размером хлоропластов, по-видимому, не улучшают продуктивность в полевых условиях".

Подобные результаты, полученные Гловацкой и командой, помогают определить направление для исследователей RIPE. Они сначала внесли изменение хлоропластов в модельное растение, чтобы получить результаты быстрее, прежде чем перейти к более сложным продовольственным культурам.

"Эти результаты позволяют предположить, что изменение размера хлоропластов вряд ли будет выгодным, — сказала Гловацка. — Такие исследования позволяют нам сузить множество возможностей и сосредоточить усилия там, где они окажут наибольшее влияние".