Случайное открытие может изменить растениеводство
Почти случайное открытие исследователей из Университета Гвельфа может изменить производство продуктов питания и биотоплива, а также увеличить захват углерода на сельскохозяйственных землях.
Изменяя генетический профиль растения, исследователи удвоили его рост и увеличили производство семян более чем на 400%.
Результаты были опубликованы в мартовском номере журнала Plant Biotechnology Journal за 2016 год.
Команда изучала Arabidopsis — небольшое цветковое растение, часто используемое в лабораторных исследованиях из-за простоты работы и сходства с некоторыми обычными сельскохозяйственными культурами. Они обнаружили, что вставка определённого фермента кукурузы вызывает резкое ускорение роста растения.
«Даже если эффект на культуре, выращенной в поле, будет меньше, например, всего одна десятая от того, что мы видели в лаборатории, это всё равно будет означать увеличение урожайности на 40–50% по сравнению со средним 1–2% в год, которые дают большинство селекционных программ», — сказал профессор Майкл Имс.
По его словам, это открытие может повысить урожайность важных масличных культур, таких как рапс и соя, а также культур, таких как камелина, всё чаще выращиваемых для производства биотоплива.
Более крупные растения будут улавливать больше атмосферного углекислого газа без увеличения площади сельхозугодий. «Фермеры и потребители значительно выиграют с точки зрения производства продуктов питания, зелёной энергии и окружающей среды. Последствия огромны».
Открытие произошло почти случайно.
Изучая влияние фермента на крахмал, исследователи заметили, что их генетически модифицированные растения выглядят иначе и намного крупнее на фотографиях, сделанных ведущим автором Фушанем Лю.
«Вот тогда мы и поняли, что смотрим на нечто потенциально гораздо более важное», — сказал соавтор исследования профессор Ян Тетлоу.
Хотя генная инженерия привела к увеличению количества цветов и стручков с семенами, состав самих семян не изменился.
«Семена — это то, откуда мы получаем масло, и постоянство состава важно, чтобы функция и использование масла не изменились», — сказал Тетлоу.
Исследователи планируют протестировать рапс и другие культуры. Полевые испытания и анализ с участием промышленности и правительства, вероятно, займут несколько лет.
«Это может иметь огромные последствия для сельского хозяйства, захвата углерода, производства продуктов питания, кормов для животных и биодизеля», — сказал Имс.
«Эти результаты не имеют аналогов, и мы пришли к ним почти случайно. Причина, по которой мы начали эту работу, заключалась в проверке некоторых идей в фундаментальной науке. Это просто показывает, что никогда не знаешь, куда приведёт тебя эта наука».