Ученые нашли способ делать растения устойчивыми к засухе — Naked Science
05.02.2015
5 минут
Редакция
78

Ученые нашли способ делать растения устойчивыми к засухе

Растения сделали более устойчивыми к такому бедствию как засуха. Для этого биологи модифицировали у них один ген, то есть создали еще один ГМО

rosiicherry-1343397088

Ген модифицируется таким образом, что растения начинают воспринимать молекулы одного из противогрибковых средств как сигнал к наступлению засухи. Это буквально позволяет управлять растениями на предмет их чувствительности к воде или ее отсутствию.
 
Столь сложную работу провели биологи из университета Калифорнии в Риверсайде (США) под руководством Шона Катлера (Sean Cutler). Долгие годы эта группа трудилась над созданием синтетического аналога абсцизовой кислоты (ABA), которая представляет собой особый фитогормон, управляющий реакцией растения на засуху. Клетки растений начинают выделять молекулы этого вещества, как только «чувствуют», что им не хватает воды. В конечном счете это приводит к тому, что листья, стебель, соцветия и другие части растения закрывают поры, замедляют рост, тем самым уменьшая потери воды.
 

Арабидопсис – растительный “аналог” лабораторных мышей / ©Flickr

 
Несмотря на довольно простую структуру, АВА оказалась очень сложным союзником для биохимиков. Эта кислота дорога при синтезировании, изменяет свою структуру под действием света, а при попадании в растение быстро распадается. Поэтому абсцизовую кислоту не получится использовать фермам или домашним хозяйствам. Создание же аналогов АВА к успеху так и не привели.
 
В связи с этим группа Катлера выбрала другой путь: не подбирая замену абсцизовой кислоте, ученые решили «перепрограммировать» сам клеточный рецептор, который и ответственен за реакцию растений на засуху. В итоге они заменили ту часть рецептора, которая отвечала за распознавание АВА, на синтетическую белковую цепочку, реагирующую на молекулы мандипропамида (так называется популярное среди фермеров средство борьбы с грибками).
 
Видоизмененную версию гена ученые вставили в клетки двух растений – садовых помидоров и арабидопсиса (это растение является для биологов неким «аналогом» лабораторной мыши). В результате оба этих растения стали легко переживать даже очень сильные засухи в том случае, если в их небольшой водный рацион был добавлен фунгицид. В то же время и при нормальном количестве воды растения продолжали хорошо плодоносить и ничем не отличались от своих генетически немодифицированных собратьев.
 

Нам успешно удалось перепрофилировать фунгицид и заставить его исполнять новую роль, создав новый химический рецептор, что ранее никому не удавалось сделать. Мы ожидаем, что стратегия «перепрограммирования» реакции растения на разные стимулы при помощи инструментов синтетической биологии поможет нам использовать другие агрохимикаты для управления прочими полезными чертами растений – к примеру, устойчивостью к болезням или скоростью роста.
 
– Шон Катлер, руководитель группы молекулярных биологов из университета Калифорнии в Риверсайде (США)

Вчера, 15:12
1 минута
Илья Ведмеденко

В Соединенных Штатах провели церемонию спуска на воду USS Cooperstown (LCS 23) — корабля прибрежной зоны Littoral Combat Ship типа Freedom. В скором времени он пополнит состав ВМС США.

Вчера, 14:50
34 минуты
Александр Березин

SpaceX рассчитывает к 2050 году создать на Марсе колонию на миллион человек. Звучит абсурдно: осталось всего 30 лет, а до первого полета на Марс еще многие годы. Некоторые ученые, включая российских, считают планы Маска «фантазией» и «пропагандой». Тем не менее сама по себе постройка миллионной колонии на Красной планете вполне реальна. Разберемся, почему и отчего в это так трудно поверить остальному миру.

Вчера, 09:37
7 минут
Сергей Васильев

Магнитосфера Земли была достаточно сильной еще до того, как у планеты появилось внутреннее ядро и заработал механизм «геомагнитного динамо»: похоже, на первых этапах ее подпитывал совершенно другой механизм.

16 января
5 минут
Илья Ведмеденко

Исследователей в очередной раз удивили привычки кошек: как оказалось, они не прочь питаться одним человеческим трупом на протяжении месяца, несмотря на наличие других тел.

18 января
26 минут
Александр Березин

Многие считают зимнее купание «церковным обычаем». Однако на деле Церковь всегда выступала против него, считая нехристианским, и вредным для здоровья. При всей внешней разумности этой позиции, на самом деле, такие купания могут быть даже полезны — но не для всех. Выясняем, как именно и почему.

17 января
7 минут
ТГУ

Старший научный сотрудник лаборатории «Гербарий» БИ ТГУ Вера Костикова совместно с новосибирскими коллегами выявила ценные лекарственные свойства у спиреи – кустарника, используемого в озеленении городов и дачных участков. Фитохимическое исследование показало, что растение обладает противовирусной и антиоксидантной активностью, что делает его перспективным для использования в медицине.

16 января
5 минут
Илья Ведмеденко

Исследователей в очередной раз удивили привычки кошек: как оказалось, они не прочь питаться одним человеческим трупом на протяжении месяца, несмотря на наличие других тел.

18 января
26 минут
Александр Березин

Многие считают зимнее купание «церковным обычаем». Однако на деле Церковь всегда выступала против него, считая нехристианским, и вредным для здоровья. При всей внешней разумности этой позиции, на самом деле, такие купания могут быть даже полезны — но не для всех. Выясняем, как именно и почему.

7 января
44 минуты
Александр Березин

Вашингтон и Тегеран близки к войне как никогда за последние годы. Но, скорее всего, США не пойдут дальше ограниченных ударов. Слишком уж неприятные последствия имели предшествующие силовые операции Штатов в Иране. Попробуем разобраться, что именно их остановит на этот раз.

[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: