• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
04.08.2023
Сергей Васильев
2 759

Биологи раскрыли секреты кустарника, способного расти в жару выше 50 градусов

4.8

Уникальный амарант, живущий в Долине Смерти, может помочь в выведении ГМ-растений, дающих урожай даже в экстремальную жару.

Tidestromia oblongifolia
Tidestromia oblongifolia / ©Michelle Cloud-Hughes, Calflora / Автор: Godefridus Victorinus

Фотосинтез включает сложную цепочку реакций, которые катализирует целый набор ферментов. Их температурный оптимум находится чуть выше 20 градусов Цельсия. При нагревании более 35 градусов растения вынуждены запускать специальные механизмы защиты, а если температура превышает 40, белки начинают денатурировать, теряя форму и функциональность.

Однако амарантовый кустарник Tidestromia oblongifolia, растущий в калифорнийской Долине Смерти — одном из самых жарких мест на Земле, — спокойно живет и фотосинтезирует даже при 50 градусах Цельсия. Механизмы его температурной устойчивости исследовали биологи из Мичиганского университета, статья которых представлена в библиотеке препринтов bioRxiv.

Сун Ли (Seung Rhee) и ее коллеги выращивали T. oblongifolia в лаборатории как при умеренной температуре, так и в условиях, имитирующих страшную жару Долины Смерти. Параллельно они растили родственный, но не настолько жароустойчивый мексиканский амарант A. hypochondriacus. Экстремальных условий тот действительно не выдержал и через несколько дней прекратил рост. А вот калифорнийская T. oblongifolia, несмотря на температуры выше 40 градусов, за десять дней увеличила свою массу втрое. Фотосинтез не останавливался и при 50 градусах, выше которых ученые не смогли подняться из-за ограничений экспериментальной установки.

Далее биологи сравнили физиологию T. oblongifolia при росте в умеренных и экстремальных условиях. Оказалось, на жаре клетки в листьях уменьшаются, так что хлоропласты (органеллы, в которых происходит фотосинтез) группируются плотнее и теснее сближаются с митохондриями (органеллами, которые поставляют им энергию) — все это сокращает «логистику», необходимую для химического оборота веществ, участвующих в фотосинтезе. Кроме того, хлоропласты деформируются и вместо обычной дисковидной формы становятся вогнутыми, как чаша. По-видимому, это позволяет им лучше удерживать летучий углекислый газ, чтобы использовать его в фотосинтезе, производя сахар.

Анализ ДНК указал на тысячи генов, активность которых меняется в зависимости от температуры среды. Сравнив их с данными для других растений, авторы определили целый набор генов, способных помогать T. oblongifolia поддерживать фотосинтез в жару, защищать от теплового стресса и восстанавливать связанные с перегревом повреждения.

Теперь биологи собираются детальнее разобраться в этих генах и выделить самые важные для температурной устойчивости. Они считают, что эта работа крайне важна на фоне продолжающегося глобального потепления. Выяснив механизмы, помогающие T. oblongifolia выдерживать экстремальные условия, их можно будет использовать для создания ГМ-растений, способных давать урожай при самой серьезной жаре.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Позавчера, 13:00
Сколтех

Ученые из Сколтеха, Цзилиньского университета и Центра передовых исследований в области науки и технологий высокого давления в Пекине (HPSTAR), а также их немецкие коллеги синтезировали и исследовали новый тип сверхпроводника с высоким содержанием водорода — супергидрид лантана типа A15 с формулой La4H23. Новый материал обладает сверхпроводимостью при температуре ниже −168 градусов и давлении в 1,2 миллиона атмосфер.

Вчера, 08:27
Александр Березин

Популярная гипотеза о доставке большого объема легких элементов на древнюю Землю с кометами и астероидами получила существенный удар: «импорт» был весьма невелик. Значит, вода и многие другие элементы для возникновения жизни никогда не исчезали с лица нашей планеты.

Вчера, 16:57
ПНИПУ

Шаровая молния — выдумка или реальное явление, что такое темная материя и как она влияет на массу Вселенной? Для чего предназначены узоры на кончиках пальцев? Как мы «заражаемся» зевотой и почему мы чихаем, глядя на солнце? Отчего правшей больше, чем левшей и что нужно, чтобы сработал эффект плацебо? Об этом рассказали ученые Пермского Политеха.

17 июня
Игорь Байдов

Американские военные планируют разработать психостимулятор, действие которого можно активировать в мозге с помощью ближнего ИК-излучения. Такая технология поможет пилотам ВВС США сохранять бдительность во время длительных боевых вылетов. Привыкания или побочных эффектов препарат вызывать не будет.

Позавчера, 13:00
Сколтех

Ученые из Сколтеха, Цзилиньского университета и Центра передовых исследований в области науки и технологий высокого давления в Пекине (HPSTAR), а также их немецкие коллеги синтезировали и исследовали новый тип сверхпроводника с высоким содержанием водорода — супергидрид лантана типа A15 с формулой La4H23. Новый материал обладает сверхпроводимостью при температуре ниже −168 градусов и давлении в 1,2 миллиона атмосфер.

Позавчера, 20:03
Юлия Трепалина

Хотя полезным свойствам кофе посвящено много исследований, ученые продолжают делать открытия по этой теме. Недавняя работа китайских медиков показала, что регулярное употребление бодрящего напитка способно в некоторой мере снизить вероятность смерти при малоподвижном образе жизни.

24 мая
Игорь Байдов

С помощью космических и наземных телескопов международная команда астрономов открыла похожий на нашу планету мир в так называемой зоне обитаемости, позволяющей воде существовать на поверхности тела в жидком состоянии. По космическим меркам экзопланета находится достаточно близко к Земле и, вероятно, представляет собой скалистый мир с благоприятным для жизни климатом. Подобные миры астрономы открывают крайне редко.

27 мая
Андрей

Европейские гляциологи, используя первые снимки Восточной Антарктиды 1937 года, а также фотографии середины XX века и современные спутниковые данные, отследили, как менялись ледники в этом регионе на протяжении 85 лет.

10 июня
Александр Березин

Исследователи из США выяснили, что примерно два миллиона лет назад Солнечная система захватила хвост облака холодного межзвездного газа. В результате гелиосфера сильно сжалась, дав галактическим лучам свободно облучать все планеты системы. Это должно было вызвать и серьезные проблемы с климатом.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно