Ученые разработали новый способ для растений повысить поглощение CO2 для фотосинтеза при одновременном снижении потребления воды — Naked Science
6 минут
Редакция

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.
Вчера, 19:08
5 минут
Илья Ведмеденко

По данным американских и южнокорейских источников, новая северокорейская субмарина массой в 3000 тонн готова к спуску на воду. Предполагается, что она сможет нести три баллистические ракеты.

Вчера, 20:31
2 минуты
Илья Ведмеденко

Согласно планам компании Leonardo, начало сертификации первого конвертоплана AW609 намечено на конец лета этого года. Сейчас продолжается подготовка к его серийному производству.

Вчера, 13:02
5 минут
Илья Ведмеденко

Разработчики из Центрального конструкторского бюро «Рубин» провели презентацию концепта ныряющего патрульного корабля «Страж». Предполагается, что он заинтересует иностранных заказчиков.

8 апреля
13 минут
Мария Азарова

Когда знаменитый епископ Лунда Педер Винструп умер, его похоронили в семейном склепе в Лундском соборе вместе с женой. После реставрации собора в XIX веке гробы перенесли в общее хранилище, а в 2012 году ученые решили исследовать мумифицированные останки. Неожиданно в ногах Винструпа обнаружили небольшой кулек — завернутое в ткань тело недоношенного ребенка. Это открытие вызвало резонный вопрос: как эмбрион попал в гроб к епископу и имели ли они родственную связь?

Позавчера, 06:49
7 минут
Александр Речкин

12 апреля исполняется 60 лет со дня первого полета человека в космос. В 1961 году советский космонавт Юрий Гагарин на космическом корабле стартовал с космодрома Байконур и впервые в мире совершил орбитальный облет Земли. Полет в околоземном космическом пространстве продлился один час и 48 минут, после чего Гагарин успешно приземлился.

9 апреля
51 минута
Александр Березин

9 апреля 1940 года Германия внезапно напала на Данию и Норвегию — выполнив тем самым планы британского командования, пытавшегося спровоцировать Берлин на такое нападение. Но дальше все пошло не по плану: Германия победила, союзники проиграли. Тем не менее в этой битве выиграли не только немцы. Парадоксальным образом она помешала и англо-французским планам нападения на СССР в 1940 году, что радикально изменило ход и исход всей мировой войны. Попробуем разобраться в деталях.

17 марта
12 минут
Василий Парфенов

Продолжавшееся более пяти лет уголовное дело подошло к завершению: серийного сетевого сексуального маньяка осудили на 75 лет тюремного заключения. Чтобы поймать человека, растлившего 375 несовершеннолетних девушек, потребовалось пойти на беспрецедентные и этически спорные меры: создать вредоносное ПО и подсунуть злоумышленнику видеоловушку со встроенным вирусом.

25 марта
36 минут
Александр Березин

Улыбающийся мультимиллиардер планирует понять, насколько эффективно мел в стратосфере защищает планету от солнечного света, и если результат хорош, распылить его там в гигантских количествах. Потенциально это результативная задумка: ученые давно показали, что так можно добиться полного покрытия Земли устойчивыми льдами — вплоть до экватора. Увы, идея Гейтса — плагиат, причем не лучший. Советский исследователь предложил похожее полвека назад с более эффективной серой. Интереснее другое: подобные мероприятия один раз едва не уничтожили человечество. Разбираемся в деталях, а также в том, грозит ли нам повторение.

31 марта
51 минута
Александр Березин

Самый зловещий оружейный проект всех времен и народов — термоядерная торпеда, предназначенная для радиационного поражения огромных площадей и создания искусственного цунами. Никогда до этого ни одна страна даже не заявляла о намерении сделать нечто настолько опасное для живых существ. Поэтому российский проект «Посейдон», обещающий именно это, вызывает бурю эмоций. Однако тщательный технический анализ показывает: в реальности он будет совсем не таким, как об этом пишут в СМИ. Даже если он предназначен для радиационного поражения обширных площадей, оно не будет долгим. А уже через год «омытые» им районы будут абсолютно безопасны. Тем не менее новая система действительно изменит стратегический баланс на планете — но не так, как все думают. Попробуем разобраться в ситуации подробнее.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: