Обнаружены ферменты, делающие пшеницу уязвимой к засолению почв

Учёные из Университета Западной Австралии обнаружили два фермента, которые объясняют чувствительность растений пшеницы к засоленным почвам.

Это открытие может привести к разработке методов повышения устойчивости сельскохозяйственных культур к засолению — проблеме, которая ежегодно обходится фермерам Западной Австралии более чем в 500 миллионов долларов.

Исследование, опубликованное в журнале New Phytologist, описывает два фермента в пшенице, особенно чувствительных к соли. Они, по-видимому, являются слабым звеном, ведущим к гибели растения в засоленных почвах.

Также учёные обнаружили, что у пшеницы есть естественная защитная система, способная обойти один из чувствительных ферментов, частично защищая растение от соли.

Засоление — глобальная сельскохозяйственная проблема. В Австралии оно затрагивает более 2 миллионов гектаров сельхозугодий, половина из которых находится в Западной Австралии. Урожайность на поражённых территориях снижается более чем на четверть.

Улучшенное понимание воздействия засоления на культуры на молекулярном уровне необходимо для выведения более устойчивых сортов пшеницы.

Ведущий автор исследования доктор Николас Тейлор отметил, что более устойчивые сорта пшеницы не только сократят потери урожая, но и позволят фермерам вернуть земли, которые в настоящее время слишком засолены для её выращивания.

Обнаруженная исследователями система обхода, называемая «ГАМК-шунтом», позволяет растениям пшеницы перестать использовать один из своих солечувствительных ферментов при угрозе со стороны засоленной почвы. Однако устойчивость, обеспечиваемая ГАМК-шунтом, также имеет предел и подавляется особенно засоленными почвами.

По словам доктора Тейлора, изучение ГАМК-шунта может привести к прогрессу в борьбе с засолением. Если научиться контролировать ГАМК-шунт, его время и интенсивность, можно усилить естественную устойчивость растения пшеницы к соли без ущерба для урожайности. Понимание того, как именно соль повреждает растения пшеницы, позволит искать сорта с улучшенной естественной солеустойчивостью и вводить их в программы селекции.