Высокоурожайные культуры стали ближе благодаря открытию в области фотосинтеза
Ученые сделали важный шаг к созданию сельскохозяйственных культур с улучшенной урожайностью.
Исследователи, изучавшие биологический процесс, который позволяет микроскопическим зеленым водорослям эффективно расти, предприняли первые шаги к воссозданию этого механизма в более сложном растении. Их результаты могут привести к выведению высокоурожайных сортов основных культур, таких как пшеница, рис и ячмень.
Известно, что клетки водорослей обладают специализированным механизмом, повышающим их внутреннюю концентрацию углекислого газа (CO2) во время фотосинтеза. Этот процесс поддерживает другие механизмы, преобразующие этот запас углерода в сахара, необходимые клеткам для роста.
Многие основные культуры и почти все овощи имеют менее эффективный метод фотосинтеза. Они не могут активно повышать свою внутреннюю концентрацию CO2 так же, как водоросли. Если бы культуры можно было создать с использованием концентрирующего механизма водорослей, их урожайность могла бы быть значительно выше, чем у существующих сортов.
Эксперты по растениям из Эдинбургского университета изучили компоненты водорослей, играющие роль в фотосинтезе, и обнаружили, что они могут нормально функционировать в клетках других типов. Затем они перенесли эти компоненты в растения табака и кресс-салата и обнаружили, что части смогли локализоваться в правильных местах в новых клетках.
Ученые смогли определить наиболее важные компоненты, участвующие в эффективном росте растений, и оценить, какие дальнейшие исследования могут потребоваться для создания улучшенных культур.
Исследование, проведенное в сотрудничестве с Кембриджским университетом, Центром Джона Иннеса и Институтом науки Карнеги, было поддержано Советом по исследованиям в области биотехнологии и биологических наук. Оно опубликовано в журнале Plant Biotechnology Journal.
Доктор Алистер Маккормик из Школы биологических наук Эдинбургского университета, руководивший исследованием, сказал: "Простые растения, такие как водоросли, очень хорошо фиксируют углерод из воздуха по сравнению со сложными растениями, такими как рис и пшеница. Если мы сможем использовать системы, которые простые растения используют для эффективного роста, мы сможем создать высокопродуктивные сельскохозяйственные культуры".