Създаване на по-продуктивна царевица, способна да се справи с бъдещи климатични промени

Международен изследователски екип е открил, че може да увеличи добивите от царевица чрез генетично инженерство на ензима, отговорен за улавянето на CO2 от атмосферата. Това изследване е публикувано в сп. „.Nature Plants“.

„Ние разработихме трансгенна царевица, предназначена да произведе повече Рубиско, основният ензим, участващ във фотосинтезата, а резултатът е растение с подобрена фотосинтеза и следователно растеж. Това може да увеличи толерантността на растението към екстремни условия на растеж“, каза водещият изследовател д-р Робърт Шарууд.

Всяко растение на планетата използва фотосинтеза за улавяне на въглероден диоксид от атмосферата, но не всички растения го правят по еднакъв начин. Растения като пшеница и ориз използват по-малко ефективна C3 тип фотосинтеза, докато други растения като царевица и сорго използват по-ефективния C4 тип фотосинтеза.

С4 –фиксацията на СО2 се наблюдава при някои от най-важните храни, фуражи и биогорива. Тези растения са специално приспособени да растат в гореща и суха среда, като тази, които се очаква да бъде преобладаваща през следващите десетилетия.

Рубиско е основния ензим на фотосинтезата, който отговаря за превръщането на CO2 в органични съединения. В C4 растенията Рубиско работи много по-бързо и те са по-толерантни към високи температури и сушата чрез по ефективно използване на водата.

Изследователите са свръхекспресирали големите (LS) и малки (SS) субединици на Рубиско, заедно с Рубиско свързващ белтък (RUBISCO ASSEMBLY FACTOR 1) (RAF1). Докато свръхекспресирането на субединиците няма забележимо въздействие върху съдържанието на Рубиско, свръхекспресията на RAF1 e довела до увеличаване на съдържанието на Рубиско с > 30%. Асимилирането на CO2 и натрупването на биомаса на царевицата нараства с 15%.

„Следващата ни стъпка е да направим полски опити, за да видим как се държи царевицата ни в реални условия.” каза д-р Шарууд.

Coralie E. Salesse-Smith et al, Overexpression of Rubisco subunits with RAF1 increases Rubisco content in maize, Nature Plants (2018). DOI: 10.1038/s41477-018-0252-4

Източник: Phys.org

Share on FacebookShare on Google+Tweet about this on TwitterShare on LinkedInPrint this page