Исследование клеомы помогает понять эволюцию фотосинтеза

В Нидерландах самый известный представитель семейства растений Cleomaceae (родственного капусте) — декоративная «паучья клеома» (Cleome hassleriana). Однако в большей части Африки и Азии популярным пищевым растением является Cleome gynandra. Для профессора биосистематики Вагенингенского университета Эрика Шранца клеома также является идеальным объектом для изучения эволюции фотосинтеза и поиска решений глобальной продовольственной проблемы.

Cleome gynandra — популярный овощ в странах Африки к югу от Сахары и в Азии. «Но в основном это растение выращивают для домашнего использования, — говорит Шранц. — Его можно сравнить с огородной культурой. Листья растения питательны, с относительно высоким содержанием витамина C. Хотя растение ещё мало изучено, поскольку его в основном выращивают для себя, от Cleome gynandra можно многому научиться, и у него есть потенциал для селекции».

Фотосинтез

Одна из причин, по которой Шранц начал изучать клеому, связана с фотосинтезом. «Cleome gynandra — так называемое C4-растение, как кукуруза и различные виды трав. C4-растения используют другой метод фотосинтеза, что делает их более приспособленными к засухе, условиям с высоким уровнем солнечного света и испарения, чем другие растения. Этот C4-фотосинтез развился независимо в более чем 60 линиях растений, что делает его важной вехой в эволюции. Клеома — хороший организм для получения большего представления об этой эволюции».

Антоцианы

Помимо фундаментальных вопросов, группа Шранца также работает над прикладным направлением исследований. «В Африке клеома с точки зрения научных исследований является "сиротской культурой", то есть её редко используют для исследований. При поддержке, среди прочих, Фонда Марса и NWO (Нидерландской организации научных исследований) мы сейчас сосредотачиваем дополнительные исследования на C4-растениях, таких как клеома. Получение более глубокого понимания C4-фотосинтеза и его устойчивости к засухе и жаре, а затем, возможно, внедрение этих свойств в другие культуры, имеет потенциал для значительного увеличения урожайности сельскохозяйственных растений».

Шранц и его команда также изучают способы повышения уровня интересных компонентов, таких как антоцианы, в клеоме, например, с помощью селекции. «Поскольку C4-растения подвергаются воздействию большого количества солнечного света, им необходимы антиоксиданты, такие как антоцианы, — объясняет он. — Эти антиоксиданты также являются многообещающими компонентами для питания человека».