Повышение устойчивости растений к изменению климата

Успех в улучшении реакции модельного растения на суровые условия побуждает исследователей переходить к продовольственным культурам, таким как пшеница, ячмень, рис и нут.

Исследователи из Университета Флиндерса и Университета Ла Троба (Австралия) сосредоточились на генах, кодирующих антиоксидантные ферменты, чтобы минимизировать вредные окислительные реакции в клетках листьев на стресс окружающей среды. Эксперименты показали, что растение с повышенным уровнем ферментов становится более выносливым и быстрее восстанавливается после воздействия засухи и «высокого света».

«Поскольку волны жары, засуха и засоление становятся все более серьезной проблемой, исследователи растений по всему миру все чаще ищут способы сделать растения устойчивыми к множественным факторам стресса окружающей среды», — говорит профессор стратегических исследований в области биологии растений Дэвид Дэй.

«Наше исследование является доказательством концепции на примере тестового растения Arabidopsis thaliana: манипулирование митохондриальным дыханием — важный способ управления реакцией растения на абиотические стрессы».

Исследователи сосредоточились на двух ферментах, которые действуют совместно, чтобы смягчить окислительное повреждение в листьях модельного растения.

«Эти белки воздействуют на энергетическое ядро клетки или митохондрии, чтобы минимизировать ущерб, вызванный засухой или другими стрессорами», — говорит доктор Кристал Свитман, один из ведущих авторов новой статьи в Plant Physiology.

«Следовательно, растения, выведенные для производства большего количества этих ферментов, могут быть способны пережить экстремальную жару или продолжительную сухую погоду и иметь больше шансов производить пищу в неблагоприятные сезоны», — добавляет она.

Профессор Флиндерс Кэтлин Сул, которая также является президентом Австралийского общества ученых-растениеводов, отмечает, что методология доказала свою ценность и теперь может быть адаптирована для более сложных зерновых и бобовых продовольственных культур.

«Исследование показало, что воздействие на метаболизм растительных клеток с помощью двух новых антиоксидантных ферментов позволяет им лучше восстанавливаться после воздействия засухи», — говорит профессор Сул.