Время RIPE: как повышение эффективности фотосинтеза может накормить мир

Политические и сельскохозяйственные лидеры собрались в Университете Иллинойса, чтобы увидеть прорывную работу проекта Realizing Increased Photosynthetic Efficiency (RIPE), позволившую повысить урожайность на 20%. Проект объявил о продолжении работы над глобальной продовольственной проблемой благодаря новому финансированию в $45 млн на 5 лет от Фонда Билла и Мелинды Гейтс (BMGF), Фонда исследований в области продовольствия и сельского хозяйства (FFAR) и Министерства международного развития Великобритании (DFID).

"Сегодняшний доклад пяти агентств ООН о голоде и питании подтверждает нашу миссию — неустанно работать над созданием новых средств для искоренения мирового голода и недоедания к 2030 году и далее", — заявил директор RIPE Стивен Лонг.

"Наши успехи в перепроектировании фотосинтеза впечатляют. RIPE доказал, что фотосинтез можно сконструировать так, чтобы он был более эффективным", — отметил заместитель директора RIPE Дон Орт.

Полвека исследований фотосинтеза, включая ключевые открытия в Иллинойсе, позволили RIPE смоделировать 170-ступенчатый процесс фотосинтеза — от работы ферментов до взаимодействия растений в поле. Модели помогли выявить семь потенциальных путей для улучшения фотосинтеза. В 2012 году, получив первоначальный грант в $25 млн от Фонда Гейтс, проект начал работу.

В прошлом году RIPE опубликовал в журнале Science результаты, показывающие, что один из этих подходов повышает продуктивность сельхозкультур на 20% (при типичном годовом приросте урожайности около 1% или меньше). Два других подхода RIPE показали ещё большее увеличение урожайности в тепличных и предварительных полевых испытаниях.

"Наше моделирование предсказывает, что несколько таких улучшений можно комбинировать для аддитивного увеличения урожайности. Это даёт реальную надежду на увеличение урожайности на 50% всего за три десятилетия", — сказал Лонг.

Новая задача — перенести эти улучшенные признаки фотосинтеза в основные культуры развитых стран (например, сою) и важные для развивающихся стран культуры (включая маниок и вигну). RIPE и его спонсоры обеспечат глобальную доступность этих высокоурожайных культур, особенно в Африке к югу от Сахары и Юго-Восточной Азии, по доступной для мелких фермеров цене.

Однако путь предстоит долгий: от открытия до появления культур с этими биотехнологиями у фермеров проходит около 15 лет. Таким образом, массовое появление таких улучшенных культур на полях фермеров ожидается не раньше 2030-х годов.