Генетический модуль TT3 повышает термостойкость риса

Рис — одна из важнейших зерновых культур, от которой зависит более половины населения мира. Однако с ростом температур и учащением экстремальных погодных явлений рис становится более уязвимым. Новое исследование, опубликованное в Science, выявило и детально описало молекулярное взаимодействие генов, контролирующее термоустойчивость риса.

Ключевое открытие: Учёные обнаружили генетический модуль TT3, который связывает тепловые сигналы от плазматической мембраны клетки с её внутренними хлоропластами, защищая их от повреждений при тепловом стрессе и повышая урожайность.

Как работает модуль TT3:

• Модуль состоит из двух взаимодействующих генов: TT3.1 и TT3.2.
• Белок TT3.1 действует как сенсор тепла. При повышении температуры он перемещается от плазматической мембраны к внутриклеточным транспортным путям.
• Там TT3.1 помечает своего партнёра, TT3.2, на деградацию и удаление из клетки.
• TT3.2 негативно влияет на устойчивость хлоропластов. Снижение его количества в хлоропластах позволяет клетке лучше защищаться от теплового стресса.

Результаты: В экспериментах с африканскими и азиатскими сортами риса было показано, что модуль TT3 (как природный, так и полученный путём генетического редактирования) повышает термоустойчивость и значительно снижает потерю урожая, вызванную тепловым стрессом.

Значение: Это исследование раскрывает новый молекулярный механизм термоустойчивости растений. По словам авторов, идентифицированные гены консервативны и у других основных культур, таких как кукуруза и пшеница. Они представляют собой ценный ресурс для селекции сельскохозяйственных растений с высокой термоустойчивостью для решения проблем продовольственной безопасности, вызванных глобальным потеплением.