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.
Вчера, 21:06
5 минут
Мария Кривоченко

Им удалось найти среду, где вырабатываются новые костные и иммунные клетки. Оказалось, для поддержания этой среды необходимо постоянное движение, например регулярные тренировки.

Вчера, 20:10
8 минут
Мария Азарова

Американский ученый взялся понять, на чем основан стереотип об атеистах как аморальных людях, и узнать, чем их моральные ценности отличаются от таковых у верующих.

Вчера, 21:03
5 минут
Илья Ведмеденко

По данным информированного источника, новый российский танк смог самостоятельно, без участия членов экипажа, найти и распознать цель.

21 февраля
20 минут
Василий Парфенов

Кого и что только ни успели уже обвинить в технологической катастрофе, которая произошла на этой неделе в США. Но эмоции плавно оседают, и начинают появляться первые результаты разбирательства. А они порой вызывают искреннее недоумение, честно говоря.

23 февраля
4 минуты
Виктория Сафронова

Звук — шум от передвижения марсохода — записан одним из его микрофонов.

22 февраля
5 минут
Илья Ведмеденко

Новое видео демонстрирует использование новейшего российского разведывательно-ударного БПЛА «Орион» на территории Сирии. Ранее этот комплекс приняли на вооружение.

27 января
6 минут
Василий Парфенов

Интересным наблюдением поделились сотрудники Чернобыльского радиационно-экологического биосферного заповедника. Они уже более трех лет следят за жизнью стада одичавших коров, поведение которого сильно отличается от того, что можно наблюдать у домашних сельскохозяйственных животных.

21 февраля
20 минут
Василий Парфенов

Кого и что только ни успели уже обвинить в технологической катастрофе, которая произошла на этой неделе в США. Но эмоции плавно оседают, и начинают появляться первые результаты разбирательства. А они порой вызывают искреннее недоумение, честно говоря.

2 февраля
44 минуты
Александр Березин

В научном журнале The Lancet появились итоги клинических испытаний «Спутника-V», и на первый взгляд эта публикация — триумф. Российская вакцина показала эффективность выше, чем у Pfizer и Moderna. Увы, на этом хорошие новости закончились. Плохих две.

[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: