...

29.02.2016
Курс Доллара к рублю на сегодня USD 00.0000 0.000
Курс Евро к рублю на сегодня EUR 00.0000 0.000

Вы здесь

Ученые повышают урожайность за счет восстановления калорий растений

Сельхозкультуры, созданные с помощью фотореспираторных сокращений, на 40 процентов более продуктивны в реальных агрономических условиях. Об этом говорится в работе ученых Иллинойсского университета и Службы сельскохозяйственных исследований Министерства сельского хозяйства США, опубликованном в журнале Science.

Растения преобразуют солнечный свет в энергию путем фотосинтеза. Но большинство культур в мире страдают от сбоя при этом процессе. Чтобы справиться с ним, культуры используют фотодыхание, но оно резко подавляет потенциал их урожайности. Фотосинтез использует фермент Rubisco, самый распространенный на планете белок, и энергию солнечного света для превращения углекислого газа и воды в сахара, способствующие росту и урожайности культур. За тысячелетия он стал жертвой собственного успеха, создав атмосферу, богатую кислородом. Этот белок не может надежно различить две молекулы, и захватывает кислород вместо углекислого газа почти в 20 процентах случаев, из-за чего получается токсичное для растений соединение, нуждающееся в рециркуляции.

Ученых напугала реакция растений на рост углекислого газа в природе

Исследование проводится в рамках международного проекта «Осознание повышенной эффективности фотосинтеза» (RIPE), целью которого является более эффективная разработка культур для фотосинтеза для устойчивого повышения продуктивности питания во всем мире. Ведущий автор проекта, молекулярный биолог из Службы сельскохозяйственных исследований, работающий над проектом в Иллинойсе Пол Саут отметил, что фотодыхание - это совершенно противоположный фотосинтезу процесс. Оно обычно проходит через три отделения в клетке растения. Ученые разработали альтернативные маршруты для его прохождения, сэкономив при этом достаточно ресурсов для ускорения роста растений. Это был первый случай исправления фотодыхания в реальных агрономических условиях. Исследователи создали генетические конструкции с использованием различных наборов генов, которые, по сути, являются набором уникальных «дорожных карт». Они подвергли стресс-тестированию эти «дорожные карты» на 1,7 тысяче растений. За два года повторных полевых исследований оказалось, что культуры развивались быстрее, росли и производили примерно на 40 процентов больше биомассы. Идеальной для эксперимента культурой оказался табак, так как его легче модифицировать и тестировать чем пищевые культуры. Сейчас команда ученых планирует таким же образом достичь повышения урожайности у сои, риса, картофеля, помидоров, баклажанов и вигны.

Ученые просят аграриев пересмотреть технологии в сельском хозяйстве

По словам соучастника проекта Дональда Орта, профессора растениеводства из Иллинойского института генома Карла Воса, калорий, утраченных от фотодыхания культур на Среднем Западе США, могло бы хватить для насыщения 200 миллионов человек. Ученый отметил, что  восстановление даже части этих калорий во всем мире «имело бы большое значение для удовлетворения быстро растущего спроса на продукты питания XXI века, обусловленного ростом населения и более богатыми высококалорийными диетами».  Для внедрения новой технологии в продовольственные культуры и одобрения регулирующих органов может потребоваться более десяти лет. Но уже сейчас участники и спонсоры проекта RIPE стремятся познакомить с технологией мелких фермеров, в приоритете – растениеводы из Юго-Восточной Азии и африканских стран южнее Сахары.

Проект RIPE возглавляется Университетом Иллинойса в партнерстве с Австралийским национальным университетом, Китайской академией наук, Ланкастерским университетом, Университетом штата Луизиана, Калифорнийским университетом в Беркли и другими американскими вузами, а также Департаментом сельского хозяйства США и Службой сельскохозяйственных исследований. Поддержку ему оказывают Фонд Билла и Мелинды Гейтс, Фонд исследований в области продовольствия и сельского хозяйства и Департамент международного развития правительства Великобритании.

Читайте также:

Американцы создали самоклонирующийся сорт риса

Новая мутация гена повышает засухоустойчивость культур

Все новости по теме Наука

Все новости США

Спецпроект Растениеводство

Дата публикации: 
суббота, января 5, 2019

Добавить комментарий

Защита от спама
Этот вопрос задается для того, чтобы выяснить, являетесь ли Вы человеком или представляете из себя автоматическую спам-рассылку.
Target Image