Вченим вдалось на 20% збільшити врожайність трансгенного посухостійкого рису

Про це повідомляє sciencemag.org.

Вчені пояснили, що коли рослини піддаються впливу світла, комплекс білків, який називають фотосистемою II (PSII), збуджує електрони, що у свою чергу сприяє фотосинтезу. Втім, висока температура або інтенсивне світло можуть пошкодити ключовий білок D1, припиняючи роботу PSII. Хлоропласти мають свою власну ДНК, в тому числі ген D1. Однак з геномом хлоропласта працювати набагато складніше, ніж з генами в ядрі рослинної клітини.

Дослідники припустили, що D1, створений геном ядра, може працювати точно так само і бути більш ефективним, оскілки його синтез в цитоплазмі замість хлоропласта буде захищений від агресивних побічних продуктів фотосинтетичних реакцій.

Вчені перевірили цю ідею на прикладі резуховидки Таля (Arabidopsis thaliana). Вони взяли ген хлоропласта, який відповідає за синтез D1, зв'язали його з ділянкою ДНК, який активізується під час теплового стресу і перенесли в ядро.

Дослідники виявили, що модифіковані рослини резуховидки Таля змогли вижити в умовах сильної спеки в лабораторії (8,5 годин при 41°C). Такі умови спричинили загибель більшості контрольних рослин. Той же ген резуховидки також додав посухостійкості тютюну і рису. У всіх трьох видів ГМ-рослин ефективність фотосинтезу і процеси росту також збереглися краще.

За результатами досліджень ефективність фотосинтезу тютюну збільшилася на 48%. У польових умовах врожайність трансгенного рису підвищилася на 20%.

Вчені вважають, що їх відкриття допоможе зберегти врожайність сільськогосподарських культур в умовах глобального потепління клімату.