Ученые разработали новый способ для растений повысить поглощение CO2 для фотосинтеза при одновременном снижении потребления воды — Naked Science
29.03.2019
Редакция Naked Science

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.
Позавчера, 19:09
Василий Парфенов

Недавно основанный стартап Success Rockets объявил о первых полноценных летных испытаниях своей суборбитальной ракеты Nebo 25. Запуск пройдет в ноябре, его цель — установить новый национальный рекорд по высоте полета среди частных компаний.

23 сентября
Мария Азарова

Оманские спелеологи, наконец, спустились на дно загадочного «Адского колодца» на востоке Йемена — бархута, которого избегают многие местные жители, так как уверены, что там живут джинны.

Сегодня, 12:04
Мария Азарова

Простой алгоритм действий, предложенный австралийским врачом и серфером, позволит избежать смертельных исходов, связанных с укусом акулы в область нижних конечностей.

22 сентября
Илья Ведмеденко

Видео демонстрирует концепцию, известную как Rapid Dragon. Крылатые ракеты сбросили из самолетов C-17 и EC-130: предполагается, что это позволит повысить ударную мощь США.

Позавчера, 19:09
Василий Парфенов

Недавно основанный стартап Success Rockets объявил о первых полноценных летных испытаниях своей суборбитальной ракеты Nebo 25. Запуск пройдет в ноябре, его цель — установить новый национальный рекорд по высоте полета среди частных компаний.

23 сентября
Илья Ведмеденко

Короткий ролик показывает модель летательного аппарата неизвестного типа. Некоторые обозреватели полагают, что она имеет отношение к программе NGAD, направленной на разработку истребителя шестого поколения. Ранее стало известно о начале испытаний его демонстратора.

3 сентября
Алиса Гаджиева

Два бронзовых тарана и свинцовые пули обнаружили на месте битвы при Эгатских островах, состоявшейся почти 23 века назад.

11 сентября
Алиса Гаджиева

Необычное погребение обнаружили во время работ по устройству пруда в гольф-клубе.

15 сентября
Ольга Иванова

Американские исследователи выяснили, что в женских тампонах содержатся летучие органические соединения, которые влияют на присутствие этих веществ в моче. Интересно, что в прокладках их содержание значительно ниже.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

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

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

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: