ENGLISH
29 МАЙ, 06:13 МСК
USD (ЦБ)    66.4029
EUR (ЦБ)    69.4353
assignment_turned_in Проголосовать:
событие 2021 г

29 МАЙ, 06:13 МСК
USD (ЦБ)    66.4029
EUR (ЦБ)    69.4353
assignment_turned_in Проголосовать:
событие 2021 г

Генетически модифицированный рис дает до 20% больше зерна

21.04.2020 21:07
Комментарии

Сильная жара ухудшает фотосинтез, снижая урожайность таких культур, как рис. Теперь, группа международных ученых разработала генетически спроектированные растения, которые могут нивелировать тепловой ущерб и давать большую урожайность.

Когда растения превращают солнечный свет в сахар, их клетки "играют с огнем". В результате фотосинтеза образуются химические побочные продукты, которые могут повредить само растение и чем жарче погода, тем больше вероятность того, что этот процесс выйдет из-под контроля, поскольку некоторые химические реакции ускоряются, а другие замедляются. Теперь команда генетиков разработала растения, чтобы они могли лучше восстанавливать тепловой ущерб, что может помочь сохранить урожайность, так как глобальное потепление делает тепловые волны более распространенными. И, что удивительно, изменения сделали растения более продуктивными при нормальных температурах.

«Это потрясающая новость», - говорит Мария Ермакова из Австралийского национального университета, которая работает над улучшением фотосинтеза.

Генетическая модификация работала не только на двух видах модельных растений, но и на основной культуре - рисе, что позволяет предположить, что любая культура может подвергнуться модификации. Эта работа противоречила общепринятому мнению ученых, занимающихся фотосинтезом, и некоторые биологи задаются вопросом, как именно добавленный ген дает преимущества. Тем не менее, Питер Никсон, биохимик растений в Имперском колледже Лондона, предсказывает, что исследование «привлечет значительное внимание».

Когда растения подвергаются воздействию света, комплекс белков, называемый фотосистемой II (PSII), возбуждает электроны, которые затем способствуют фотосинтезу. Но высокая температура или интенсивный свет могут привести к повреждению ключевой субъединицы, известной как D1, останавливая работу PSII. Хлоропласты, органеллы, в которых происходит фотосинтез, имеют свою собственную ДНК, в том числе ген D1, и большинство биологов предположили, что белок должен быть получен именно там. Но геном хлоропласта гораздо сложнее настроить, чем гены в ядре растительной клетки.

Команда под руководством молекулярного биолога растений Фан-Цин Го из Академии наук Китая сделала ставку на то, что D1, полученный с помощью ядерного гена, мог бы работать так же хорошо - и быть более эффективным, поскольку его синтез в цитоплазме вместо хлоропласта был бы защищен от агрессивных побочных продуктов фотосинтетических реакций. Го и его коллеги проверили идею в Arabidopsis thaliana , горчичном сорняке, который является обычным лабораторным растением. Они взяли ген хлоропласта для D1, связали его с участком ДНК, который включается во время теплового стресса, и перенесли его в ядро.

Исследователи обнаружили, что модифицированные саженцы Arabidopsis могут выжить в условиях сильной жары в лаборатории - 8,5 часов при 41 C, что привело к гибели большинства контрольных растений. Тот же ген Arabidopsis также защищал табак и рис. У всех трех видов фотосинтез и рост уменьшились меньше, чем у выживших контрольных растений. И в 2017 году, когда в Шанхае в течение 18 дней температура превысила 36 C, трансгенный рис, посаженный на испытательных участках, дал на 8-10% больше зерна, чем контрольные растения, сообщает группа на этой неделе в журнале Nature Plants.

Но то, что случилось при нормальной температуре, вызвало шок. Модифицированные растения всех трех видов имели больший фотосинтез - в табаке этот показатель увеличился на 48% - и росли больше, чем контрольные растения. В полевых условиях трансгенный рис дал до 20% больше зерна.

«Это действительно удивило нас», - говорит Го. «Я чувствовал, что мы поймали большую рыбу».

Ветеран исследования фотосинтеза Дональд Орт из Университета Иллинойса говорит, что группа представляет достоверные доказательства преимуществ растений, но он еще не убежден, что D1, полученный ядерными генами, мог восстановить PSII в хлоропласте.

«Все, что потенциально важно, будет встречено с некоторым скептицизмом. Есть много экспериментов, чтобы выяснить, почему это работает», - говорит он.

Го планирует дальнейшие испытания механизма. Но у него также есть практическая цель: увеличение урожая риса. Наибольшая продуктивность была получена его командой в модифицированном Arabidopsis. Она доходила до 80%, возможно потому , что исследователи использовали в эксперименте с Arabidopsis собственный гена D1. Го считает , что выход риса также может увеличиться, если растение модифицировать со своим собственным геном хлоропластов, пишет ScienceMag.

assignment_turned_in Голосуйте за самое значимое событие 2021 года Проголосовать keyboard_double_arrow_right
«МЕТАЛЛООБРАБОТКА-2022»: 23—27 мая ЦВК «Экспоцентр». Посетить бесплатно keyboard_double_arrow_right
Комментировать (без регистрации)

Написать комментарий

правила комментирования
  1. Не оскорблять участников общения в любой форме. Участники должны соблюдать уважительную форму общения.
  2. Не использовать в комментарии нецензурную брань или эвфемизмы, обсценную лексику и фразеологию, включая завуалированный мат, а также любое их цитирование.
  3. Не публиковать рекламные сообщения и спам; сообщения коммерческого характера; ссылки на сторонние ресурсы в рекламных целях. В ином случае комментарий может быть допущен в редакции без ссылок по тексту либо удален.
  4. Не использовать комментарии как почтовую доску объявлений для сообщений приватного характера, адресованного конкретному участнику.
  5. Не проявлять расовую, национальную и религиозную неприязнь и ненависть, в т.ч. и презрительное проявление неуважения и ненависти к любым национальным языкам, включая русский; запрещается пропагандировать терроризм, экстремизм, фашизм, наркотики и прочие темы, несовместимые с общепринятыми законами, нормами морали и приличия.
  6. Не использовать в комментарии язык, отличный от литературного русского.
  7. Не злоупотреблять использованием СПЛОШНЫХ ЗАГЛАВНЫХ букв (использованием Caps Lock).
Отправить комментарий


Капитал страны
Нашли ошибку на сайте? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter
Отметьте самые значимые события 2021 года:
close
check_box check_box_outline_blank Демонстратор будущего двигателя для многоразовой ракеты-носителя в Свердловской области
check_box check_box_outline_blank Демонстратор нового авиадвигателя ПД-35 в Пермском крае
check_box check_box_outline_blank Полет МС-21-300 с крылом, изготовленным из российских композитов в Иркутской области
check_box check_box_outline_blank Открытие крупнейшего в РФ Амурского газоперерабатывающего завода в Амурской области
check_box check_box_outline_blank Запуск первой за 20 лет термоядерной установки Токамак Т-15МД в Москве
check_box check_box_outline_blank Создание уникального морского роботизированного комплекса «СЕВРЮГА» в Астраханской области
check_box check_box_outline_blank Открытие завода первого российского бренда премиальных автомобилей Aurus в Татарстане
check_box check_box_outline_blank Старт разработки крупнейшего в Европе месторождения платиноидов «Федорова Тундра» в Мурманской области
check_box check_box_outline_blank Испытание «зеленого» танкера ледового класса ICE-1А «Владимир Виноградов» в Приморском крае
check_box check_box_outline_blank Печать на 3D-принтере первого в РФ жилого комплекса в Ярославской области
Показать ещеexpand_more