Новые данные — шаг к созданию засухоустойчивых растений
Новые данные учёных из Института Ван Андела (VARI) могут привести к созданию экологичных спреев, помогающих растениям выживать в условиях засухи и других стрессов в суровых условиях, что поможет бороться с глобальной нехваткой продовольствия. Исследование является продолжением работы, опубликованной в Nature в прошлом году и включённой журналом Science в число главных прорывов 2009 года.
«Я считаю, что эта работа установила методологии и доказала возможность поиска дешёвых и экологически безопасных химических веществ для сельскохозяйственного применения с целью повышения эффективности использования воды и засухоустойчивости культур», — сказал Цзянь-Кан Чжу, профессор ботаники Калифорнийского университета в Риверсайде.
В исследовании 2009 года, опубликованном в Nature, учёные VARI точно определили, как на молекулярном уровне работает растительный гормон абсцизовая кислота (ABA), помогая растениям реагировать на стрессы, такие как засуха и холод. Эти данные могут помочь в создании культур, процветающих в суровых условиях.
Один из эффектов ABA — закрытие устьиц растения при стрессе, чтобы оно удерживало воду. В новом исследовании учёные идентифицировали несколько синтетических соединений, которые хорошо связываются с многочисленными рецепторами ABA (клеточными «док-станциями»), вызывая тот же эффект. Поиск соединений, способных закрывать эти поры, может привести к созданию спреев, использующих естественные защитные механизмы растения для выживания в тяжёлых условиях.
«Спреи позволят растениям быть гораздо более адаптивными, чем если бы мы их генетически модифицировали», — сказал Карстен Мелчер, один из ведущих авторов исследования. — «Можно было бы опрыскивать растения для закрытия устьиц только тогда, когда засуха или другие суровые условия угрожают растению».
Лаборатория изначально начала изучать ABA, потому что предполагаемый рецептор ABA, как сообщалось, принадлежал к группе белков, которые изучает лаборатория и на которые нацелены более 50% всех лекарств на рынке. Позже выяснилось, что рецептор не входит в эту группу белков, но лаборатория Сюя продолжила исследования.
Результаты опубликованы в Nature Structural & Molecular Biology вместе со статьёй-спутником от авторов из Медицинского колледжа Висконсина, Калифорнийского университета в Риверсайде и Университета Висконсин-Мэдисон. Третье параллельное исследование также было опубликовано группой доктора Ниен Янь в Journal of Biological Chemistry.
«В прошлом году доктор Сюй и его лаборатория предложили растительному сообществу долгожданный ключ к созданию засухоустойчивых культур», — сказал президент VARI доктор Джеффри Трент. — «Всего через несколько месяцев они уже сделали огромные шаги дальше к конечной цели — помощи в борьбе с мировым голодом».