05.02.2015
Редакция Naked Science
310

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
©Wikipedia

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)

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Предстоящие мероприятия
Вчера, 21:17
Илья Ведмеденко

Научно-производственное объединение «Энергомаш» передало в прошлом году двигатель РД-171МВ ракетно-космическому центу «Прогресс»: там его ждут стендовые испытания в составе первой ступени ракеты-носителя «Союз-5».

Вчера, 13:25
Николай Цыгикало

Создание грандиозной группировки спутников Starlink продемонстрирует принципиально новые качества, которые начинают проявляться у экстремально больших спутниковых систем. Их баллистические возможности могут оказаться неожиданными и позволят использовать такую мегагрупприровку совсем не по основному назначению. Например, можно оперативно превратить часть мирных спутников в оружие и выполнить боевую задачу, а после вернуть спутники к их обычной работе. Naked Science задался вопросом, насколько это возможно.

Позавчера, 19:27
Михаил Орлов

В последнее время Азовское море страдает от нашествий медуз-корнеротов. Местные исследователи из Азово-Черноморского филиала ВНИРО подошли к проблеме изобретательно и предложили использовать корнеротов как ценный продукт питания.

24 января
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.

26 января
Илья Ведмеденко

Украина, вероятно, потеряла недавно запущенный космический аппарат «Сич-2-30». Пока с ним нет устойчивой связи — или совсем никакой.

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.

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.

24 января
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.

[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: