Разработка "лекарств" от засухи

Фитогормон абсцизовая кислота (ABA) играет ключевую роль в физиологии растений, включая процессы развития и адаптацию к стрессу. Активация этого гормонального пути может повысить устойчивость растений к дефициту воды.

Исследователи из IBMCP в Валенсии и IQRF в Мадриде разработали генетико-химический метод для индуцируемой активации этого пути без ущерба для роста растений. На основе атомной структуры задействованных белков и методов генной инженерии они создали модифицированный рецептор ABA, который активируется миметической молекулой iSB09.

Согласно исследованию, опубликованному в Science Advances, растения с этим модифицированным рецептором, обработанные iSB09, демонстрируют высокую устойчивость к засухе.

"Эта комбинация эффективно активирует путь ABA и запускает адаптивные механизмы защиты растения", — говорит Педро Луис Родригес (IBMCP).

"Это первый случай, когда рецептор ABA был модифицирован в сельскохозяйственных растениях для адаптации к молекуле, имитирующей фитогормон", — отмечает Армандо Альберт (IQRF-CSIC).

Молекула iSB09 более стабильна, чем сам гормон ABA, который имеет короткий период полураспада. Её можно применять в нужный момент для защиты растений от засухи. Комбинация с модифицированным рецептором позволяет снизить дозу агрохимикатов, усиливая эффект молекулы.

Цель работы — повысить устойчивость растений к засухе и, в крайних случаях, позволить им выжить до восстановления полива. Исследователи применяли стратегии из области биомедицины (drug discovery), перенеся их в агробиотехнологию. Метод защищён патентом CSIC-UPV.

Для внедрения технологии молекуле iSB09 необходимо пройти исследования по безопасности, а использование модифицированного рецептора зависит от изменений в европейском законодательстве, например, принятия техники CRISPR в агробиотехнологии. Однако этот подход может быть использован компаниями в других странах, где это разрешено.