Как ИИ изменит нашу жизнь — в специальном проекте Naked Science!
Перейти
  • Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
29.03.2019
Редакция Naked Science
10 029

Ученые разработали новый способ для растений повысить поглощение CO2 для фотосинтеза при одновременном снижении потребления воды

Используя новый метод, ученые заставили растения расти, развиваться и впитывать углекислый газ для фотосинтеза, используя при этом значительно меньше воды. Этот способ может быть использован для повышения урожайности, особенно в условиях ограниченности пресной воды.

1-newmoreeffic
©Wikipedia

Команда ученых разработала новый, надежный способ того, как растения могут повысить поглощение углекислого газа (CO2) для фотосинтеза, одновременно потребляя значительно меньше воды. Исследователи использовали новый синтетический светоактивированный ионный канал, созданный из белков растений и водорослей, для ускорения открытия и закрытия устьиц — пор в листьях растений, через которые углекислый газ поступает для фотосинтеза. Работа была проделана командой ученых из Университета Глазго и опубликована в журнале Science.

 

Известно, что растения теряют основное количество воды именно через устьицы. Предыдущие попытки сократить потребление воды путем манипулирования этими порами обычно приводили к затратам на поглощение CO2. Эту проблему и удалось решить специалистам из Глазго: их растения показали лучший рост, сохранив при этом значительное количество влаги. Модифицированные растения ученых росли обычным, а в чем-то даже и существенно лучшим образом в условиях освещения, типичных для полей, удерживая больше CO2 и теряя меньше воды.

 

На орошение сельскохозяйственных культур приходится примерно 70% потребления пресной воды на планете, и за последние три десятилетия ситуация с пресной водой вызывает все больше опасений. Ввиду этого, ученые пытаются найти способ заставить растения расти так же, но потребляя меньшее количество воды. До сегодня большая часть исследований позволила сократить потребление воды, однако параллельно снижалось и поглощение CO2, замедлялся и рост самих растений. 

 

Сравнение обычного растения (слева) и растения, на котором ученые применили свой способ, называется BLINK (справа) / © University of Glasgow

 

Новое исследование предлагает совершенно иной подход, с помощью которого можно ускорить рост растения без ущерба для его эффективности. Специалисты изучали резуховидку (Arabidopsis) — члена семейства капустных. Используя активированный светом ионный канал, называемый BLINK, ученым удалось ускорить и лучше синхронизировать реакцию устьиц растения при выращивании в условиях флуктуирующего света (условий, типичных для естественной среды: например, когда небо застлано облаками или растение затеняется соседними растениями). Модифицированные растения продемонстрировали улучшенный рост, сохраняя при этом значительное количество воды.

 

По словам исследователей, результаты их работы демонстрируют возможность повышения эффективности использования воды растениями при одновременном повышении эффективности фотосинтетической ассимиляции CO2 и роста растений. Альтернативный подход, используемый в нейробиологии и продемонстрированный учеными, может быть использован для повышения урожайности, особенно в условиях ограниченности водных ресурсов.

 

«В своем методе мы использовали генетический инструмент, который действует в роли переключателя, позволяющего устьицам лучше синхронизироваться с условиями освещения и, следовательно, повышать производительность растений в тех условиях, что часто встречаются в сельском хозяйстве», — подчеркивают исследователи.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Вчера, 13:18
Анна Новиковская

Человечество неустанно в своих поисках следов внеземной жизни, но чаще всего принимает желаемое за действительное, например произведенный живыми организмами газ в атмосфере Земли за свидетельство присутствия жизни на Венере.

Позавчера, 12:31
Алиса Гаджиева

Серию секретных рисунков и надписей, добавленных таинственной женщиной-переписчицей, обнаружили в рукописи возрастом более 1200 лет.

Вчера, 11:38
Василий Парфенов

На «Заводе 42» компании Northrop Grumman в Палмдейле, штат Калифорния, прошла торжественная церемония выкатки новейшего стратегического бомбардировщика B-21 Raider. Малозаметный самолет должен в ближайшем будущем частично заменить устаревающий парк Rockwell B-1 Lancer и Northrop Grumman B-2 Spirit, и даже взять на себя ряд задач, которые выполняют совсем уж «старички» Boeing B-52 Stratofortress.

28 ноября
Сергей Васильев

Люди с крайней избирательностью в пище воспринимают одни и те же блюда по-разному в зависимости от цвета посуды, из которой едят. Эксперименты продемонстрировали, что пища в белых мисках кажется им менее привлекательной, а в синих — более соленой.

30 ноября
ФизТех

Астрофизики проанализировали общедоступные данные нейтринной обсерватории IceCube, расположенной в Антарктиде. Оказалось, что значительная часть потока высокоэнергетических нейтрино, регистрируемых телескопом, имеет галактическое происхождение, то есть рождена в Млечном Пути.

Вчера, 13:18
Анна Новиковская

Человечество неустанно в своих поисках следов внеземной жизни, но чаще всего принимает желаемое за действительное, например произведенный живыми организмами газ в атмосфере Земли за свидетельство присутствия жизни на Венере.

19 ноября
Анна Новиковская

В последний раз черношейного фазанового голубя видели еще в 1882 году, и с тех пор ученые не знали, живет ли еще в лесах острова Фергуссон эта красивая птица. Теперь, наконец, им повезло: одна из камер запечатлела представителя редчайшего подвида фазановых голубей.

24 ноября
Редакция

Режиссер Илай Сасик (Eli Sasich), вдохновившись классическими научно-фантастическими фильмами «Чужой» и «Бегущий по лезвию», несколько лет назад снял короткометражный фильм «Атропа», который стоит посмотреть, если вы интересуетесь наукой и космическими технологиями.

24 ноября
Анна Новиковская

В то время как основные мировые языки со временем упрощают письменность, существует одно яркое исключение: китайский язык. За свою историю, насчитывающую три тысячелетия, его система письма становилась только сложнее и до сих пор остается крайне сложной для изучения.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
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
Лучшие материалы
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

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: