Новые стратегии спасения самого важного зерна в мире
Ученые исследуют, как растения риса справляются со стрессом, чтобы защитить эту ключевую культуру от экстремальных погодных условий, вызванных изменением климата.
Команда под руководством Калифорнийского университета в Риверсайде изучила, что происходит с корнями риса при двух типах стрессовых сценариев: избытке воды (полное затопление) и засухе.
Почему это важно:
- Рис — основной источник калорий для более чем 45% человечества.
- В США ущерб урожаям от наводнений сопоставим с ущербом от засух.
Ключевое открытие: роль суберина
В ответ на стресс корни риса производят суберин — пробкообразное липидное вещество.
- Функция: Помогает воде из корней достигать побегов, а кислороду из побегов — корней.
- Перспектива: Усиление способности растения производить суберин повысит его шансы на выживание при любых погодных условиях.
Дополнительное преимущество: Суберин не разлагается почвенными микробами. Увеличение его производства может помочь в борьбе с изменением климата, захватывая и запасая углерод в почве.
Генетическая основа и другие реакции
Исследователи смогли:
- Определить сеть генов, контролирующих производство суберина, что открывает путь для генного редактирования или селекционного отбора.
- Обнаружить, что при полном затоплении клеточный цикл в корнях приостанавливается и возобновляется только после того, как побеги получают доступ к воздуху.
Будущие шаги и перспективы
Полученные данные создают «дорожную карту» для целенаправленного изменения генома риса, чтобы повысить его устойчивость.
- Цель: Протестировать, как модификация этих стрессовых реакций сделает растение более устойчивым как к переувлажнению, так и к засухе.
«Возможность с помощью геномного редактирования внести крошечное, но целенаправленное изменение и защитить растение, — это удивительно. Новые технологии дают нам основания надеяться», — заключает Джулия Бейли-Серрес, генетик и руководитель исследования.
Источник: Исследование опубликовано в журнале Developmental Cell.