Семена прорастают равномерно: как повысить урожайность и сократить потери

Новое исследование Университета Ла Тробе определило способы сделать прорастание семян более равномерным в течение сезона, что гарантирует фермерам более высокие урожаи.

В статье, опубликованной в Nature Plants, описаны эксперименты с семенами с использованием новейшей технологии, позволившей проанализировать каждую отдельную клетку из тысяч клеток целого семени.

Ведущий исследователь доктор Лим Чи Лю заявила, что открытие помогает учёным понять, что делает каждая клетка во время прорастания семени.

«Это покажет нам, какие клетки можно модифицировать, чтобы семена прорастали одновременно — или даже задержать их рост до определённого времени», — сказала доктор Лим Чи Лю.

«Равномерное прорастание позволяет производителям добиться оптимального расстояния между растениями и времени сбора урожая».

Исследователи использовали новую систему маркировки, чтобы разделить все клетки семени, а затем измерили индивидуальную функцию каждой из них. Это было сделано на этапе первого прорастания семян — «пробуждения», — чтобы увидеть, что делают клетки, когда впервые становятся активными.

Семена — самый ценный ресурс в производстве продуктов питания, обеспечивающий 70% мировых продовольственных ресурсов. Жизненный цикл большинства сельскохозяйственных культур начинается с прорастания семян, но часто они прорастают в разное время, что приводит к снижению урожайности из-за сбора менее зрелых растений вместе со спелыми.

Команда провела эксперименты на резуховидке Таля (Arabidopsis thaliana), которая является модельным организмом для биологических и генетических исследований растений.

«Эту передовую технологию можно применять к другим видам сельскохозяйственных культур для изучения широкого спектра различных процессов развития растений», — отметила доктор Лим Чи Лю.

После посадки семена измеряли через 12, 24 и 48 часов и идентифицировали все различные типы клеток внутри прорастающего семени.

Семя состоит из разных тканей и типов клеток, каждый из которых обладает своими уникальными особенностями и свойствами. С помощью новой технологии учёные выяснили, что когда семя начинает расти, эти клетки активируют разные функции в зависимости от той работы, которую клетка должна выполнять.

Это открытие поможет разработать практические решения для обеспечения своевременного и равномерного прорастания.