Ботаники «взломали» ксантофилловый цикл растений — Naked Science
3 минуты
Редакция

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, 13:35
5 минут
Илья Ведмеденко

В состав Черноморского флота включили новый патрульный корабль проекта 22160 — «Павел Державин».

11 часов назад
55 минут
Александр Березин

Ровно 208 лет назад русские войска разгромили армию Наполеона при Березине. Часто говорят, что отступление французской Великой армии из Москвы было чередой ее неудач и русских успехов. Однако реальность оказалась заметно сложнее: де-факто русские войска понесли большие неоправданные потери, а общим итогом кампании стало бегство Наполеона из России, но не его пленение, почти неизбежное в тех условиях. Наиболее вероятной причиной всех этих проблем было особое геополитическое видение ситуации одним человеком — Михаилом Кутузовым. Рассказываем, почему он не хотел побеждать Наполеона и сколько жизней за это заплатила наша страна.

Позавчера, 18:57
2 минуты
Илья Ведмеденко

Перспективный китайский авиалайнер C919 допустили до финального этапа испытаний — завершающих летных тестов и сертификации.

24 ноября
8 минут
Мария Азарова

Попадание патогена в эпителий слизистой дыхательных путей и захват вирусом бокаловидных клеток приводит к нарушению слизистого барьера. Из-за уменьшения количества муцина снижается не только обонятельная чувствительность, но и возникают неприятные ощущения в носу и рту, в том числе сухость.

Позавчера, 13:35
5 минут
Илья Ведмеденко

В состав Черноморского флота включили новый патрульный корабль проекта 22160 — «Павел Державин».

11 часов назад
55 минут
Александр Березин

Ровно 208 лет назад русские войска разгромили армию Наполеона при Березине. Часто говорят, что отступление французской Великой армии из Москвы было чередой ее неудач и русских успехов. Однако реальность оказалась заметно сложнее: де-факто русские войска понесли большие неоправданные потери, а общим итогом кампании стало бегство Наполеона из России, но не его пленение, почти неизбежное в тех условиях. Наиболее вероятной причиной всех этих проблем было особое геополитическое видение ситуации одним человеком — Михаилом Кутузовым. Рассказываем, почему он не хотел побеждать Наполеона и сколько жизней за это заплатила наша страна.

14 ноября
35 минут
Василий Парфенов

На вопрос, кто проживает на дне океана, люди отвечают по-разному. Дети и некоторые взрослые скажут: Губка Боб Квадратные Штаны. Фанаты Лавкрафта благоговейно, но с огоньком в глазах пробормочут нечто вроде «Ктулху фхтагн». А подводники и океанологи задумчиво посмотрят на вопрошающего и, если повезет, расскажут много интересного. Про квакеров, «биоуток», «блуп» и еще Посейдон его знает какие аномальные явления подводного мира.

22 ноября
24 минуты
Александр Березин

Планеты вокруг нашего Солнца расположены совсем не так, как в других системах. И это имеет крайне необычные практические последствия: расчеты показывают, что вокруг нашей звезды должны вращаться две потенциально обитаемые планеты, а не одна, как сейчас. Одна из них куда-то бесследно исчезла – и это еще в лучшем случае. Рассказываем, почему так получилось и кто конкретно в этом виноват.

24 ноября
8 минут
Мария Азарова

Попадание патогена в эпителий слизистой дыхательных путей и захват вирусом бокаловидных клеток приводит к нарушению слизистого барьера. Из-за уменьшения количества муцина снижается не только обонятельная чувствительность, но и возникают неприятные ощущения в носу и рту, в том числе сухость.

[miniorange_social_login]

Комментарии

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

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: