18.11.2016
Редакция Naked Science
139

Ботаники «взломали» ксантофилловый цикл растений

Международная группа ученых разработала метод, который позволяет повышать эффективность фотосинтеза у растений. Результаты исследования представлены в журнале Science.

В условиях полного солнечного освещения листья растений поглощают больше энергии, чем могут использовать. Избыток энергии рассеивается ими в виде тепла в ходе ксантофиллового цикла, что защищает фотосинтетический аппарат листьев от повреждений. Однако в тени, например из-за облаков, рассеяние тепла продолжается, что снижает эффективность фотосинтеза и приводит к потере 8–20 процентов потенциальной продуктивности полевых культур.

 

Ученые из Иллинойсского университета в Урбана-Шампейне и других учреждений модифицировали ксантофилловый цикл на примере растений из рода табака (Nicotiana). В их геном включались три дополнительных гена, которые связаны со взаимопревращениями виолаксантина, антероксантина и зеаксантина (пигменты, участвующие в цикле) и были получены из другого растения — резуховидки Таля (Arabidopsis thaliana). Это повысило экспрессию белков, кодируемых этими генами.

 

Сравнение дикого и модифицированного табака. / Johannes Kromdijk et al., Science, 2016

 

Затем авторы изменяли условия освещенности и наблюдали за скоростью реакции модифицированных растений. Результаты показали, что последние реагируют быстрее и, как следствие, раньше прекращают рассеяние поглощенной солнечной энергии, вновь используя ее в целях фотосинтеза. По подсчетам ученых, продуктивность этих растений повысилась на 14–20 процентов по сравнению с растениями дикого типа. В частности, у них вырастали более крупные листья.

 

Следующим шагом станет применение технологии на различных пищевых культурах: пшенице (Triticum), рисе (Ozyra) и сое (Glycine max). В отличие от табака, ценность этих растений заключается не в листьях, а в плодах, однако исследователи уверены, что им удастся адаптировать метод. Это объясняется универсальной направленностью предложенной модификации: она рассчитана на механизм, которым обладают все высшие растения.

 

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Позавчера, 13:04
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.

Вчера, 16:05
Александр Березин

Океаны на нашей планете не могли возникнуть сразу после ее появления: здесь было слишком жарко. Однако попытки объяснить их «кометным завозом» не удались, изотопный состав нашей воды не такой, как в кометах. До самых недавних пор оставалось неясным, откуда же тогда она появилась, сделав возможной земную жизнь?

Вчера, 11:30
Алиса Гаджиева

Новое исследование не только определило годы жизни неолитической представительницы нашего вида, но и показало, как она выглядела.

Позавчера, 13:04
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.

21 января
Илья Ведмеденко

Заслуженные штурмовики A-10 и Су-25, которым дали прозвища «Бородавочник » и «Грач» соответственно, много десятилетий стоят на службе в Соединенных Штатах и России. Страны избрали разные подходы к модернизации этих самолетов, и сегодня Naked Science постарается понять, какой из них больше соответствует требованиям XXI века.

26.12.2021
Александр Березин

Российская тяжелая ракета имеет все шансы взлететь после Starship, хотя ее начали создавать на 20 лет раньше, да и по параметрам она радикально уступает детищу Илона Маска. Попробуем разобраться, почему любая попытка создать классическую ракету в наши дни — пустая трата времени и средств. А заодно дать ответ на вопрос, какую космическую ракету на самом деле стоит создавать России.

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.

[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: