Ученые научились «включать» и «выключать» гены растений при помощи света и температуры

Растениям для развития и роста необходим свет. За его распознавание отвечает белок фитохром В. Он изменяет экспрессию геномов и влияет на рост растений в зависимости от полученной информации о свете. Кроме того, фитохром B может контролировать активность группы белков, называемых PIF. Если активность белков PIF снижается, это может привести к замедлению роста стебля растения.

По мнению исследователей, потенциально это открытие может увеличить производство продуктов питания и урожайность сельскохозяйственных культур. Когда растения растут слишком близко друг к другу, то более высокие отбрасывают тень на более низкие, побуждая последние затрачивать дополнительную энергию, чтобы в итоге стать выше своих соседей.

В обычных условиях эта энергия используется для «пищевой части» — семян, листьев или плодов.

В своем эксперименте ученые под руководством профессора ботаники Мэн Чэнь снизили активность белков PIF и, тем самым, уменьшили рост стеблей. Они обнаружили, что растения с более короткими стеблями дают необходимые плоды в более короткие сроки. Выяснилось также, что манипулируя реакцией растения на свет можно выращивать растения и в тени близко друг к другу.

Население Земли стремительно приближается к 8 млрд человек, и ожидается, что к 2050 году оно достигнет почти 10 млрд, поэтому поиск альтернативных решений для выращивания высоких урожаев кажется разумным. 

Многие компании, например CropOne, AeroFarms и BrightFarms, выращивают растения в помещении, что позволяет создать полностью контролируемую среду и добиться стабильных урожаев. Компания InnerPlant изменила ДНК растений, сделав из них «живые» сенсоры для снижения потерь урожая.

Изменение климата может повлиять на урожайные сезоны и способность выращивать определенные культуры во всем мире. Однако исследования, подобные этому, позволяют надеяться, что когда-нибудь сельскохозяйственные культуры смогут лучше адаптироваться к изменениям освещенности и температуры, что сделает их более жизнеспособными в быстро меняющейся окружающей среде.

Источник.