Главная → Статьи → Фотосинтез прокормит мир

Фотосинтез прокормит мир

24.11.2014 / 23:23

Исследователи выполнили два из трех пунктов, необходимых для ускорения фотосинтеза зерновых, что может увеличить урожайность многих растений приблизительно на 36-60%. Благодаря эффективности нового способа фотосинтеза можно также сократить количество удобрений и воды, необходимых для выращивания этих культур, пишет Technology review.

Ученые из Корнеллского университета в Великобритании успешно пересадили гены цианобактерий в растения табака, которые часто используются в исследованиях. Эти гены позволяют растению производить больше полезных ферментов для превращения диоксида углерода, который находится в атмосфере, в сахар и другие карбогидраты.

Давно известно, что одни растения превращают диоксид углерода в сахар эффективнее других. Это так называемые быстрорастущие растения – их еще называют растениями С4 (кукуруза и многие сорта трав). Но у 75% зерновых (которые известны как растения С3) гораздо медленнее и менее эффективно происходит процесс фотосинтеза.

Исследователи долгое время пытались превратить растения С3 – например, пшеницу, рис и картофель – в растения С4. Этому направлению способствовали новые технологии изменения генов высокой точности, которые применяют в проекте по созданию риса С4.

Исследователи из Корнелла пошли иным путем и применили более простой подход. Вместо того, чтобы превращать растение С3 в С4, меняя его анатомию и добавляя новые типы клеток и структур, они изменили компоненты существующих клеток.

Вместо имитации растений С4 исследователи позаимствовали трехкомпонентный механизм синтеза цианобактерий. Первый компонент – белок из специальных отсеков клеток растений, который накапливает углекислый газ. Второй компонент – отсек, который содержит фермент для быстрого превращения углекислого газа. Третий – клетки, использующие специальные насосы, которые расположены в мембране, для всасывания углекислого газа.

Ранее в этом году ученые создали клетки, в которых есть специальные отсеки для углекислого газа. Новое исследование сконцентрировано на втором компоненте – ферментах-ускорителях. Ученые также взаимодействуют с другими исследователями в работе над третьей частью – насосами. В конечном итоге, исследователям надо будет объединить все три компонента в одном растении.

Морин Хэнсен, профессор молекулярной биологии и генетики в Корнеллском университете, считает, что до коммерческого использования технологии нужно еще не менее 5-10 лет.

Данный метод на первоначальном этапе будет апробирован на ограниченном числе сельскохозяйственных культур — картофеле, помидорах, баклажанах и перце, после чего можно будет расширить его применение на широком спектре растений.

Источник: http://agro.ru