Ученые исследовали ген защиты урожая от климатических стрессов

Международная группа ученых под руководством Университета Британской Колумбии (Канада) раскрыла клеточный механизм, с помощью которого растения «ставят на паузу» свой рост в неблагоприятных условиях, а затем возобновляют его, когда стресс отступает. Исследование, опубликованное в журнале New Phytologist, показывает, что при солевом и холодовом стрессе клеточный цикл останавливается, но при возвращении в нормальную среду запускается вновь.

«В условиях изменения климата и учащения экстремальных погодных явлений эта работа может помочь в создании климатоустойчивых культур, которые будут быстрее восстанавливаться после снегопадов, жары или наводнений и успевать давать урожай к сроку», – объясняет первый автор исследования Оливия Хейзелвуд, аспирантка кафедры ботаники Университета Британской Колумбии. Ее слова приводит Phys.org.

Ученые изучали реакцию корней у трех видов растений: модельного арабидопсиса, а также злаков брахиподиума и однолетнего райграса. Оказалось, что холод останавливает только деление клеток, тогда как соль тормозит и деление, и растяжение клеток. Но в обоих случаях после прекращения действия стресса рост корней восстанавливался до нормального уровня, если растениям давали достаточно времени.

Ключевую роль в этом процессе играют гены CDKA1 и ICK1 – регуляторы клеточного цикла. Когда исследователи блокировали их активность с помощью химического ингибитора оломоуцина или за счет сверхэкспрессии гена-ингибитора ICK1, растения теряли способность к полноценному восстановлению.

Исследователи уверены, что это работает у большинства цветковых растений, включая сельскохозяйственные культуры. Команда планирует применить технологию CRISPR (англ. Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats, технология редактирования генома. – «Ведомости. Устойчивое развитие»), чтобы отредактировать гены сортов пшеницы и сделать их более устойчивыми к климатическим стрессам.