Ученые выявили ключевой фактор, который может не только защитить урожай второго хлеба в традиционных регионах от жары, но и расширить географический охват выращивания картофеля.
Под руководством доктора Роба Хэнкока, заместителя директора Центра перспективного роста растений Института Джеймса, команда исследователей показала, как белок под названием germin3 влияет на формирование клубней - разработка, которая поможет успешно выращивать картофель во все более жарком климате.
Переход от столона картофеля к клубню - сложный процесс, который начинается, когда сигналы от листьев заставляют подземные стебли набухать в новые клубни. Этот переход требует значительного увеличения поставок сахара, который транспортируется из листьев через флоэму. На протяжении почти 25 лет ученые знали, что этот сдвиг включает изменение того, как сахара выгружаются в развивающиеся клубни, но то, как это изменение контролировалось, оставалось загадкой.
Согласно недавнему пресс-релизу, команда Хаттона определила germin3 как важнейший регулятор.
«Наша работа показала, что именно germin3 регулирует переход от роста столона к развитию клубня. Искусственная активация germin3 привела к более раннему образованию клубней, повышению урожайности урожайности и более энергичному росту растений картофеля. Выращивание растений в темноте для повышения потребности в сахаре также ускорило клубнеобразование, в то время как добавление сахара замедлило этот процесс, что говорит о том, что germin3 реагирует на потребность растения в энергии», - рассказывает Хэнкок.
Дальнейшие эксперименты показали, что germin3 способствует клубнеобразованию, облегчая открытие пор в растительных клетках, позволяя сахарам поступать внутрь и наполнять клубень. Поскольку germin3 действует ниже сигналов листьев, которые запускают клубнеобразование, а эти сигналы чувствительны к температуре, данное открытие открывает новые возможности для селекции картофеля, который выдерживает более высокие температуры.
Доктор Марк Тейлор, руководивший первоначальными исследованиями до ухода на пенсию, говорит: «Эти эксперименты показывают, что белки регулируют не только клубнеобразование, но и другие процессы развития растений, такие как цветение и покой, предоставляя возможности манипулировать многочисленными аспектами развития и прокладывая путь к повышению урожайности широкого спектра сельскохозяйственных культур».
Учитывая, что изменение климата угрожает традиционным регионам выращивания картофеля, такие инновации могут иметь решающее значение для устойчивого производства картофеля, выращивания его в новых регионах для обеспечения продовольственной безопасности во всем мире.
Источник: www.hutton.ac.uk.
Заглавное фото: Лукьянов Дмитрий, AgroXXI.ru.