Открытие увеличивает вероятность выращивания продуктов питания, несмотря на засуху

Ученые Калифорнийского университета обнаружили генетические данные, которые помогут продовольственным культурам, таким как помидоры и рис, выжить в более длительные и интенсивные периоды засухи на нашей теплеющей планете.

В течение последнего десятилетия исследовательская группа стремилась создать молекулярный атлас корней сельскохозяйственных культур, в котором растения сначала обнаруживают последствия засухи и других экологических угроз. При этом они обнаружили гены, которые ученые могут использовать для защиты растений от этих стрессов.

Их работа, опубликованная сегодня в журнале Cell, позволила достичь высокого уровня понимания функций корней, поскольку она объединила генетические данные из разных клеток корней томатов, выращенных как в помещении, так и на улице.

«Часто исследователи проводят лабораторные и тепличные эксперименты, но фермеры выращивают растения в поле, и эти данные также относятся к полевым образцам», — сказала Нилима Синха, профессор биологии растений Калифорнийского университета в Дэвисе и соавтор статьи.

Данные дали информацию о генах, которые говорят растению о трех ключевых вещах.

Ксилема — это полые трубчатые сосуды, которые транспортируют воду и питательные вещества от корней до побегов. Без транспорта в ксилеме растение не может создавать себе пищу посредством фотосинтеза.

«Ксилемы очень важны для защиты растений от засухи, а также от соли и других стрессов», — сказала ведущий автор исследования Шивон Брэди, профессор биологии растений Калифорнийского университета в Дэвисе.

В свою очередь, без транспорта минералов в ксилеме у людей и других животных было бы меньше витаминов и питательных веществ, необходимых для нашего выживания. В дополнение к некоторым типичным игрокам, необходимым для формирования ксилемы, были обнаружены новые удивительные гены.

Второй ключевой набор генов — это те, которые управляют внешним слоем корня для производства лигнина и суберина. Суберин является ключевым веществом в пробке, он толстым слоем окружает растительные клетки, удерживаясь в воде во время засухи.