Мембранные транспортеры — ключ к устойчивому производству пищи

Для того чтобы выращивать больше пищи более устойчиво, необходимо улучшить способность растений усваивать питательные вещества и воду из почвы. Ключевую роль в этом играют белки — мембранные транспортеры.

Проблема и решение

• Почти 1 миллиард из 7 миллиардов человек на Земле недоедает.
• Мы близки к устойчивому пределу использования 15% поверхности планеты для производства пищи.
• Транспортеры помогают растениям эффективнее усваивать питательные вещества, переносить энергию, противостоять патогенам и быть более устойчивыми к неблагоприятным условиям.

«Растениям понадобятся лучшие или новые транспортеры для выполнения дополнительной работы, которую мы от них потребуем», — говорит профессор Дейл Сандерс, директор John Innes Centre.

Практическое применение транспортеров

• Азот: Цель — создать злаки, способные самостоятельно фиксировать азот с помощью бактерий. В краткосрочной перспективе нитратные транспортеры могут повысить эффективность использования удобрений с нынешних 30–50%.
• Микроэлементы: Исследования направлены на улучшение накопления цинка и железа в зерне, чтобы бороться с дефицитом этих элементов у ~2 миллиардов человек.
• Засоление почв: Транспортер HKT1, выделенный из древних сортов пшеницы, защищает листья от соли. Полевые испытания показали увеличение урожайности твердой пшеницы на засоленных почвах на 25%.

Будущие задачи

Основная сложность — совмещение («пирамидирование») нескольких полезных признаков, не снижая урожайность. Поскольку транспортеры часто работают в специфичных тканях, их свойства могут быть хорошо пригодны для такого совмещения.