Ускорение роста растений для производства биодизеля
В рамках программы JST Strategic Basic Research Programs группа под руководством Чжунжуй Дуаня (исследователь, Университет Васэда) и Мотоки Томинаги (доцент, Университет Васэда) добилась успеха в ускорении роста растений и увеличении урожайности семян. Это было достигнуто за счёт гетерологичной экспрессии белка из Arabidopsis (искусственно модифицированного высокоскоростного моторного белка) в Camelina sativa — растении, перспективном для производства биодизеля.
Цитоплазматическое течение — это активное движение цитоплазмы с органеллами (такими как эндоплазматический ретикулум и митохондрии), наблюдаемое в растительных клетках от водорослей до высших растений. Известно, что это течение создаётся скольжением моторного белка миозина XI, связанного с органеллами, по цитоскелету из актиновых филаментов. Ранее эта исследовательская группа уже добилась ускорения роста и увеличения размера модельного растения Arabidopsis путём создания высокоскоростного варианта миозина. Технологию планировалось применить и к другим видам растений.
В данном исследовании группа показала, что увеличение урожайности семян, а также ускорение роста стеблей и листьев у Camelina можно достичь за счёт гетерологичной экспрессии в ней гена высокоскоростного миозина XI, полученного из Arabidopsis.
Учитывая увеличение урожайности семян Camelina, достигнутое с помощью высокоскоростного миозина XI, можно ожидать роста продуктивности биодизеля с единицы площади. В будущем планируется повысить продуктивность и качество масла Camelina за счёт ко-экспрессии генов, связанных с синтезом жиров и модификацией состава жирных кислот, вместе с геном высокоскоростного миозина XI.
Кроме того, поскольку группа показала, что ускорение роста растений с помощью высокоскоростного миозина XI эффективно и для других видов, помимо модельного растения Arabidopsis, ожидается применение этой технологии для:
- сокращения выбросов CO2
- увеличения производства биомассы
за счёт наращивания производства растительных ресурсов, таких как кукуруза, рис, сахарный тростник и ятрофа.