Новое исследование может значительно повысить урожайность

Исследование под руководством учёных из Австралийского национального университета (ANU) может привести к серьёзному улучшению производства сельскохозяйственных культур.

Работа предлагает новый способ изучения и усиления фотосинтеза. Прорыв основан на возвращении к древней, миллиардолетней стратегии растений.

Фокус направлен на активность рубиско — ключевого фермента процесса, по словам соавтора работы профессора Спенсера Уитни из Центра передового опыта ARC по трансляционному фотосинтезу при ANU.

"Рубиско — это фермент, участвующий в первом этапе фиксации углерода. Он запускает превращение углекислого газа в растительные сахара. Но по сравнению с другими ферментами рубиско считается медленным и неэффективным катализатором. Многие ферменты могут обрабатывать сотни или тысячи молекул в секунду, а рубиско — всего от двух до пяти циклов. Поэтому он давно признан хорошей мишенью для улучшения фотосинтеза — это головоломка, над которой учёные бьются десятилетиями".

В растениях рубиско состоит из 16 белков — восьми больших и восьми малых субъединиц. До сих пор учёные могли изменять только одну субъединицу за раз.

"Мы повернули время вспять на миллиард лет, чтобы исправить это ограничение. Повторно применив геномный дизайн бактериальных предков хлоропластов, мы теперь можем экспериментировать со всеми компонентами рубиско одновременно. Это крайне важно. Чтобы повысить его активность, нужно вносить изменения во все компоненты".

Особенно большие выгоды это может принести для таких культур, как рапс (канола) и картофель.

"Мы знаем, что уже можем изменять активность рубиско в этих культурах, так что это отличное место для старта. Это всего лишь первый шаг — в не столь отдалённом будущем эта технология может привести к чему-то гораздо большему".