У міру зростання світового населення гостріше стає проблема нестачі продуктів харчування. Одне з можливих рішень питання – генетична модифікація існуючих культурних рослин для підвищення їх врожайності при збереженні площі орних земель. Дослідження опубліковано в журналі Science.
Рис займає значну частку в раціоні населення Індії та Китаю – найбільш густонаселених країн / © timesofindia.indiatimes.com
Оскільки чисельність людей на Землі продовжує збільшуватися, вчені в усьому світі шукають нові способи отримувати великі врожаї, не збільшуючи при цьому площу орних земель. Один зі способів зробити це – генетично модифікувати культурні рослини, щоб домогтися від них більшої врожайності.
Не всі види рослин однаково гарні в фотосинтезі, і культурних видів це теж стосується: в той час, як, наприклад, кукурудза ефективно поглинає сонячне світло, рису це вдається набагато гірше. Таким чином, щоб підвищити врожайність рису, можна поліпшити його здатності до фотосинтезу.
Міжнародна команда дослідників з Китаю та Німеччини вирішила піти іншим шляхом і звернула увагу на те, як рис реагує на зростання в бідному грунті. Вони виявили, що експресія фактора транскрипції OxDREBIC підвищувалася, коли рослини росли в грунті з недоліком азоту. Потім вчені зрозуміли, що можуть підштовхнути рослину до надекспресії OxDREBIC, додавши другу копію гена в його ДНК з іншої рослини.
В результаті модифіковані рослини з додатковою копією гена OxDREBIC виробляли на 12-40 відсотків більше зерен, ніж рослини з контрольної групи. Цього вдалося досягти завдяки більш ефективному витяганню азоту з грунту і прискореному цвітінню, що додатково знизило час зростання і прискорило отримання врожаю.
Що цікаво, така генетична модифікація діє не тільки на рис: аналогічний експеримент з рослинами пшениці привів до зростання врожайності на десять відсотків. Також вчені відзначають, що їх метод можна успішно застосовувати без використання генома іншої рослини — наприклад, за допомогою штучного дублювання потрібного гена методами генної інженерії.