Ученые «Казанского научного центра Российской академии наук» (КазНЦ РАН) с помощью лишайников планируют выделить у пшеницы гены, отвечающие за фотозащиту, что поможет повысить ее урожайность минимум на 40% в условиях засухи, когда солнце слишком активно, сообщили «Газете.Ru» в Фонде науки и технологий Республики Татарстан, который профинансировал работу ученых.
Поиск и изучение генов фотозащиты у пшеницы — это важный шаг для повышения ее устойчивости и урожайности в меняющихся климатических условиях. Эти гены отвечают за сложные механизмы, которые защищают фотосинтетический аппарат растения от повреждений, вызванных избыточным светом.
По оценкам команды, модификация фотосинтеза селекционными методами способна увеличить урожайность культур как минимум на 40% — что, по данным исследователей, больше, чем другие известные подходы.
В центре внимания — нефотохимическое тушение энергии, защитный механизм, который не дает фотосистеме растения перегружаться. Без него избыток энергии приводит к образованию активных форм кислорода, повреждающих клетки. Моделью для исследования станут экстремофильные лишайники, приспособленные к предельно жестким условиям. Знание о защитных механизмах экстремофильных лишайников поможет обнаружить аналогичные гены-мишени в сельскохозяйственных культурах и разработать способы их активации в стрессовых условиях.
Сейчас команда ведет интенсивную работу с лишайниками: собирает материал в лесных массивах Татарстана и Марий Эл, проводит стрессовую обработку талломов и проростков пшеницы — воздействие пониженной температуры (+4 °C), повышенной температуры (+35 °C) и солей кадмия, подбирает временные точки и концентрации.
Ближайшая задача — выйти на анализ потенциальных генов-мишеней.
Ранее ученые доказали, что геном человека устойчив к невесомости.