29.03.2019
Редакция Naked Science
9 938

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.
Предстоящие мероприятия
Вчера, 19:27
Михаил Орлов

В последнее время Азовское море страдает от нашествий медуз-корнеротов. Местные исследователи из Азово-Черноморского филиала ВНИРО подошли к проблеме изобретательно и предложили использовать корнеротов как ценный продукт питания.

Позавчера, 16:42
Илья Ведмеденко

Украина, вероятно, потеряла недавно запущенный космический аппарат «Сич-2-30». Пока с ним нет устойчивой связи — или совсем никакой.

Вчера, 19:39
Илья Ведмеденко

Летные испытания прототипа российской сверхлегкой ракеты могут начать в 2026-2027 годах. Помимо нее, в рамках конкурса «Аэронет-НТИ» создают межорбитальный малый разгонный блок.

24 января
Сколтех

Коллектив ученых из Сколтеха — аспирант Егор Нужин, доцент Максим Панов и профессор Николай Бриллиантов — при помощи методов искусственного интеллекта объяснили таинственное поведение, характерное для ряда животных, — кружение.

23 января
Илья Ведмеденко

(16) Психея – одно из самых необычных небесных тел в Поясе астероидов. Она может дать людям не только понимание о происхождении планет, но и невероятные по своим объемам ресурсы. Правда, придется подождать: миссия по исследованию астероида находится лишь в самом начале долгого и сложного пути.

Позавчера, 16:42
Илья Ведмеденко

Украина, вероятно, потеряла недавно запущенный космический аппарат «Сич-2-30». Пока с ним нет устойчивой связи — или совсем никакой.

12 января
Алиса Гаджиева

Дополнительное исследование вулканических пород формации Кибиш в Эфиопии изменило датировку найденных там костей Homo sapiens.

20 января
ТГУ

Ученые факультета физической культуры Томского государственного университета в рамках гранта, поддержанного РНФ, исследуют особенности механизма усвоения глюкозы при сахарном диабете второго типа. Для этого был организован масштабный четырехмесячный эксперимент на 240 мышах, подобного которому в мире еще никто не проводил. Животные с искусственно сформированным диабетом подвергались физической нагрузке. Установлено, что вечерние тренировки лучше снижали вес мышей мышей, а утренние – приводили к уменьшению уровня глюкозы. Предположительно, фактором, стимулирующим утилизацию глюкозы, выступил стресс. Ученые намерены проверить эту гипотезу.

24 января
Сколтех

Коллектив ученых из Сколтеха — аспирант Егор Нужин, доцент Максим Панов и профессор Николай Бриллиантов — при помощи методов искусственного интеллекта объяснили таинственное поведение, характерное для ряда животных, — кружение.

[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
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: