Растения естественным образом замедляют свой рост или даже перестают расти в ответ на неблагоприятные условия, такие как нехватка воды или высокое содержание соли в почве, чтобы сэкономить энергию.Они делают это, производя белки, подавляющие рост растений.
Этот процесс меняется на противоположный, когда растения производят гормон гиббереллин, который расщепляет белки, подавляющие рост.Подавление роста может быть проблематичным для фермеров, поскольку культуры, которые страдают от ограниченного роста, дают меньшие урожаи.Исследовательская группа, возглавляемая Даремским центром технологий улучшения сельскохозяйственных культур и включающая экспертов из Ноттингемского университета, Ротамстедского исследовательского центра и Университета Уорика, обнаружила, что растения обладают естественной способностью регулировать свой рост независимо от гиббереллина, особенно в периоды времени. экологического стресса.Они обнаружили, что растения производят белок-модификатор, называемый SUMO, который взаимодействует с белками, подавляющими рост.
Исследователи считают, что, изменяя взаимодействие между белком-модификатором и белками-репрессорами, они могут устранить тормоза роста растений, что приведет к повышению урожайности, даже когда растения испытывают стресс.Взаимодействие между белками можно модифицировать разными способами, в том числе с помощью обычных методов селекции растений и биотехнологических методов.Исследование проводилось на Thale Cress, модели для исследования растений, которая естественным образом проводится в большей части Европы и Центральной Азии, но ученые говорят, что механизм, который они обнаружили, также существует в таких культурах, как ячмень, кукуруза, рис и пшеница.
Исследование финансировалось Исследовательским советом по биотехнологии и биологическим наукам и опубликовано в журнале Developmental Cell. На нее поданы заявки на патент, а коммерческие права доступны у Plant Bioscience Limited, партнера Дарема по коммерциализации этой технологии.
Автор-корреспондент д-р Ари Саданандом, заместитель директора Даремского центра технологий улучшения сельскохозяйственных культур в Школе биологических и биомедицинских наук Даремского университета, сказал, что открытие может оказаться важным подспорьем в растениеводстве.Доктор Саданандом сказал: «Мы обнаружили у растений молекулярный механизм, который стабилизирует уровни определенных белков, которые ограничивают рост в изменяющихся условиях окружающей среды.«Этот механизм работает независимо от гормона гиббереллина, что означает, что мы можем использовать это новое понимание для нового подхода, чтобы стимулировать рост растения, даже когда он находится в состоянии стресса.«Если вы фермер на поле, вы не хотите, чтобы ваша пшеница перестала расти, когда она сталкивается с неблагоприятными условиями.
«Если мы сможем стимулировать рост сельскохозяйственных культур даже в неблагоприятных условиях, это может дать нам более высокие урожаи и привести к устойчивой интенсификации производства продуктов питания, которой мы должны добиться, чтобы удовлетворить потребности в ограниченных ресурсах планеты».