Ботаники «взломали» ксантофилловый цикл растений — Naked Science
18.11.2016
4 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.

 

Позавчера, 15:29
39 минут
Александр Березин

В 2017 году от рака умерло 9,6 миллиона человек, и с каждым годом эта цифра будет расти. Есть ли способы остановить наступление этой болезни на человеческие жизни?

Позавчера, 17:47
2 минуты
Илья Ведмеденко

По мнению информаторов Центрального разведывательного управления США, СССР мог располагать огромным танком массой в 120 тонн.

Вчера, 20:14
7 минут
Полина Гершберг

Клеточные линии человека с «лицом эльфа» помогли ученым подтвердить, что древние люди одомашнили сами себя.

Позавчера, 15:29
39 минут
Александр Березин

В 2017 году от рака умерло 9,6 миллиона человек, и с каждым годом эта цифра будет расти. Есть ли способы остановить наступление этой болезни на человеческие жизни?

Позавчера, 17:47
2 минуты
Илья Ведмеденко

По мнению информаторов Центрального разведывательного управления США, СССР мог располагать огромным танком массой в 120 тонн.

30 ноября
16 минут
Редакция

Вокруг много людей часто курят что-то, но это не вейп и не электронные сигареты. Еще и называют это все по-разному: то устройства нагрева табака, то системы, то вообще загадочно «айкос». Говорят, в США такие штуки уже разрешили к продаже, а вот на вейпинг начнут гонения. Что это за нагрев табака такой, вредно или нет? Попробуем разобраться.

15 ноября
6 минут
Никита Шевцов

Ученые впервые воспроизвели в реальности парадокс друга Вигнера. В результате физики выяснили, что квантовые явления субъективны: каждый наблюдатель может иметь свои альтернативные факты насчет них, и все они будут правдивы.

18 ноября
4 минуты
Сергей Васильев

Накопление эпигенетических модификаций ДНК позволило провести параллели между возрастом собак и людей и найти новую формулу для пересчета одного в другой.

19 ноября
40 минут
Александр Березин

Женщины заводят ребенка не от мужа тем чаще, чем ниже его социальная ценность. Попробуем разобраться, как биология подталкивает их к изменам и почему моногамия имеет все шансы на реванш.

[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: