Исследование: обычная трава может повысить продовольственную безопасность

Австралийские исследователи обнаружили, что обычные травы рода Panicum могут хранить секрет увеличения урожайности зерновых культур и помочь прокормить мир в условиях растущих температурных экстремумов и населения, которое к 2050 году достигнет почти 10 миллиардов человек.

Результаты, опубликованные в Nature Plants, показывают потенциал улучшения урожайности основных продовольственных культур, таких как пшеница и рис, путем трансплантации ферментов из трав Panicum.

Исследование было проведено членами ARC Centre of Excellence for Translational Photosynthesis, ANU Research School of Biology и Hawkesbury Institute for the Environment Университета Западного Сиднея.

"Травы Panicum содержат фермент, который улавливает диоксид углерода из атмосферы более эффективно, чем у других растений, в экстремальных климатических условиях, прогнозируемых в ближайшие десятилетия", — сказал ведущий исследователь доктор Роберт Шарвуд из Австралийского национального университета (ANU).

"Мы стремимся улучшить рост и урожайность таких культур, как пшеница и рис, путем трансплантации этого более эффективного фермента в них", — добавил он.

Это открытие является значительным шагом в стремлении использовать естественное генетическое разнообразие трав для увеличения урожайности сельскохозяйственных культур на фоне опасений, что улучшения глобальной продуктивности сельского хозяйства остановились.

Исследователи сосредоточились на ферменте Rubisco, который улавливает диоксид углерода из воздуха, чтобы начать производство сахаров, необходимых растениям для роста.

"Мы были очень взволнованы, обнаружив значительную изменчивость в эффективности фермента Rubisco из разных трав Panicum по преобразованию диоксида углерода в углеводы в широком диапазоне температур", — сказала доцент Ула Ганнум из Университета Западного Сиднея.

"Используя математическое моделирование данных, мы определили ферменты Rubisco, которые лучше всего подходят для культур, растущих как в более жарких, так и в более прохладных температурных условиях", — пояснила она.

Доцент Спенсер Уитни из ANU подчеркнул, что по мере сокращения пригодных для сельского хозяйства земель миру нужно делать больше с доступными сельскохозяйственными угодьями.

"Кроме того, нас ждут изменения климата в ближайшие десятилетия и растущий спрос на продовольствие", — добавил он.

Доктор Шарвуд отметил, что ARC Centre of Excellence in Translational Photosynthesis стремится открыть, как использовать мировое разнообразие растений для обеспечения важнейших продовольственных культур в меняющемся мире.