Спецвозможности
Новости

Ученые США научились делать «прививки» от засухи для агрорастений

30.10.2020
471
Ученые США научились делать «прививки» от засухи для агрорастений фото, иллюстрация

Американские биологи «обманули» помидоры, чтобы повысить их урожайность. Для этого ученые объединили ствол одного томата с корнем другого, набор эпигенетических меток которого искусственно изменили. В результате помидоры «считали», что пережили засуху.

Об этом пишет propozitsiya.com со ссылкой на nature.com.

«Это можно сделать с любым растением. Наше исследование стало большим прорывом в эпигенетике: теперь ее можно использовать для улучшения урожайности. Более того, в будущем с помощью эпигенетики мы сможем защищать леса от последствий глобального потепления», — объясняет Салли Маккензи, профессор Пенсильванского университета (США) и один из авторов исследования.

С помощью подобных «дирижеров» генетической активности организмы могут быстро адаптироваться к новым условиям проживания или гибко изменять программу поведения в ответ на новые факторы. Например, некоторые растения используют эпигенетические метки для того, чтобы «запоминать» засухи, приспосабливаться к ним и передавать эту информацию потомкам.

То, как работают практически все гены, зависит не только от их структуры, но и от того, как «упакована» и часть нити ДНК, где они находятся, и как она взаимодействует с соседними сегментами генома. За последние годы ученые открыли десятки клеточных механизмов, которые повышают или снижают активность генов. Для этого такие механизмы наносят на белковую упаковку генов особые молекулярные метки, которые называют эпигенетическими.

Профессор Маккензи и ее коллеги впервые воспользовались эпигенетикой, чтобы повысить урожайность помидоров. Для этого они привили стебель одного томата к корням другого.

Такую процедуру часто используют при одном из видов бесполого размножения растений и чтобы улучшить свойства многих плодовых культур, например, яблонь и груш. Как правило, если соединить черенки и корни даже разных видов растений, они срастаются. Благодаря этому селекционеры объединяют полезные качестве подвоя, то есть уже существующей корневой системы, и привоя.

В ходе своего исследования Маккензи и ее коллеги проверили, как изменится жизнедеятельность и урожайность помидоров, если пересадить их на корень томата с другими генетическими «воспоминаниями». Эпигенетические метки второго растения ученые изменили, чтобы в их клетках повысилась активность гена MSH1.

Руководствуясь этой идеей, ученые активировали MSH1 в геноме помидоров, удалили их стебли и соединили их с побегами других помидоров, которые ранее не могли пережить засуху.

В результате активность MSH1 увеличилась не только в корнях, но и в пересаженном стебле томатов. После этого их урожайность в среднем выросла на 35%.

Дальнейшие наблюдения показали, что потомки унаследовали это качество, сохранив высокую урожайность и устойчивость к ненастью в течение как минимум пяти поколений. Маккензи и ее коллеги считают, что благодаря их результатам эпигенетика теперь может широко использоваться в сельском хозяйстве и ботанических исследованиях.

Интервью
Марина Чулаєвська, старший тренер Association4U
Сейчас Украина на пути имплементации Соглашения об ассоциации с Европейским союзом - документа, определяющего план реформ на ближайшие 10 лет. Это соглашение - большой рамочный документ, касающийся
FAO не только задается вопросом, как накормить человечество, но и пытается спрогнозировать дальнейшее развитие АПК. Каким может быть сельское хозяйство через десяток лет, рассказывает эксперт FAO,

1
0