КАК СНИЗИТЬ ПОТЕРИ УРОЖАЯ В ЖАРЕ, ХОЛОДЕ И ЗАСУХЕ
04.06.2019
Источник: Наука Урала, 04.06.19
Ученые
придумали, как развить в сельскохозяйственных растениях наследственную память о
реакции на стресс, спровоцированный экстремальными погодными условиями. Это
позволит сохранить стабильность получаемого урожая.
Исследователи
давно принимают меры, чтобы повысить устойчивость растений к главным стрессовым
факторам, влияющим на потерю урожая: жаре, холоду, недостатку и избытку света,
засухе и переизбытку влаги, а также комбинациям этих факторов. Существующие
методы не учитывают полностью механизм сопротивления стрессу, основанный на
разных вариантах межклеточной коммуникации в растительных организмах.
Молекулярные
биологи Дальневосточного федерального университета (ДВФУ), Дальневосточного
отделения Российской академии наук (ДВО РАН) и Национального университета
Тайваня изучили, как взаимодействуют между собой главные механизмы, с помощью
которых клетки растений узнают о стрессовой ситуации и реагируют на нее —
сигнальные подсистемы абсцизовой кислоты (ABA) и белков теплового шока.
Ученые
указали, что важную роль во взаимодействии этих подсистем играют SWI/SNF белки,
отвечающие за ремоделирование хроматина. Эти белки, в конечном счете, могут
быть вовлечены в формирование памяти растения о пережитом стрессе. Именно с
ними ученые предлагают проводить биоинженерные операции для повышения
стрессоустойчивости растений.
«Мы
предложили несколько способов искусственно скорректировать SWI/SNF
хроматин-ремоделирующие белки, а также связанные с ними компоненты сигнальных
подсистем так, чтобы в растении первого и последующего поколений развивалась
память о перенесенном стрессе, — говорит профессор ДВФУ, член-корреспондент
Российской академии наук Виктор Булгаков. — Таким образом, мы говорим о
концепции биоинженерной памяти растений, которая позволит повысить их
стрессоустойчивость».
Механизм
памяти растений о пережитом стрессе и передача «воспоминаний» от первого к
последующим поколениям остается малоизученной областью, но исследования в этой
сфере привлекают все больше внимания.
Исследователи ДВФУ предупреждают об умеренности, которая необходима в
биоинженерных манипуляциях со стрессоустойчивостью растений. Все методы должны
максимально напоминать природную адаптацию растений к стрессу. Кроме того, при
планировании всех последующих экспериментов по улучшению стрессоустойчивости,
нужно учитывать феномен «памяти» растений.