Дизайн корней для проникновения в твёрдые почвы поможет создать устойчивые к климату культуры

Учёные выяснили, как спроектировать корни злаков, способные продолжать рост в твёрдых почвах, изменив их способность к проникновению. Это позволит корням получать доступ к источникам воды глубже в почве и поможет сделать жизненно важные культуры устойчивыми к изменению климата в ответ на меняющиеся в Великобритании модели осадков.

Изменение климата меняет режим осадков, что приводит к более сухим и твёрдым почвам, угрожающим урожайности культур, зависящих от дождевых осадков, таких как злаки. Международная команда исследователей под руководством Ноттингемского университета и Шанхайского университета обнаружила ключевые гены, гормональные сигналы и процессы в корнях риса, которые контролируют их способность проникать в твёрдые почвы. Их результаты опубликованы в научном журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Твёрдые почвы заставляют корни культур расти короче и утолщаться. Считалось, что утолщение корней помогает проникать в твёрдые почвы. Однако рентгеновская визуализация растений, растущих в почве в Ноттингеме, показала, что корни, которые оставались узкими, проникали в твёрдые почвы легче. Команда определила гормональный сигнал, который способствует этой реакции утолщения корня. Снижение его уровня помогало корням оставаться узкими и эффективнее проникать в твёрдую почву.

Доктор Бипин Пандей, научный сотрудник BBSRC Discovery и ведущий исследователь из Ноттингемского университета, заявляет, что их «исследование опровергает десятилетия научного мышления, показывая, что утолщение корня не помогает проникать в твёрдые почвы. Эти результаты потенциально могут защитить или повысить урожайность сельского хозяйства во всём мире, особенно учитывая, что изменение климата может усугубить твёрдость почвы из-за уменьшения количества осадков. Это новое понимание того, как корни растут в твёрдых почвах, обещает помочь в разработке новых культур, устойчивых к уплотнению почвы».