Регистрация пройдена успешно!
Пожалуйста, перейдите по ссылке из письма, отправленного на
Супертег Наука 2021январь
Наука

Генетики создали ГМО-табак, растущий с рекордной скоростью

© Lauriebeth Leonelli, Matthew Brooks/UC BerkeleyЛистья "супер"-табака, растущего на 20% быстрее обычного
Листья супер-табака, растущего на 20% быстрее обычного
Читать ria.ru в
Ученые из США смогли заставить табак расти на 20% быстрее нормы благодаря небольшим оптимизациям в генах фотосинтеза, которые заставили растение быстрее выходить из "безопасного режима".

МОСКВА, 18 ноя – РИА Новости. Ученые из США смогли заставить табак расти на 20% быстрее нормы благодаря небольшим оптимизациям в генах фотосинтеза, которые заставили растение быстрее выходить из "безопасного режима", говорится в статье, опубликованной в журнале Science.

"Мы использовали табак по той причине, что с ним проще работать, но мы сейчас вносим подобные модификации в ДНК риса и других полезных сортов растений. Те молекулярные процессы, которые мы меняем, являются общими для всех растений, и мы надеемся, что мы достигнем столь же существенного увеличения в скорости роста", — заявил Кришна Ниоги (Krishna Niyogi) из университета Калифорнии в Беркли (США).

За миллионы лет эволюции растения и цианобактерии научились захватывать фотоны солнечного света и использовать их энергию для сборки молекул питательных веществ. С одной стороны, этот процесс очень эффективен с точки зрения химии, а с другой — растения используют лишь 1-2% от общей энергии излучения Солнца. Учитывая нарастающий продовольственный кризис и нужду в "зеленых" источниках топлива, ученые в последние годы неоднократно пытались "улучшить" КПД растений.

Ученые измеряют эффективность фотосинтеза в листе растения с углеродными нанотрубками
Наночастицы помогли ученым утроить КПД фотосинтеза в листьях растенийЭто было сделано при помощи особых наночастиц на основе углеродных нанотрубок. Ученые присоединили к нанотрубкам два других компонента - наночастицы из оксида церия и молекулы полиакриловой кислоты.

Как рассказывает Ниоги, одним из главных ограничителей в эффективности фотосинтеза являются сами растения – когда они считают, что свет Солнца является чрезмерно ярким, их листья начинают рассеивать свет, превращая его в тепло, тем самым защищая себя от ожогов и чрезмерно сильного испарения воды.

Когда жара спадает, они возвращаются в нормальное состояние далеко не сразу, что заметно понижает эффективность фотосинтеза. В целом, как показывают расчеты ученых, этот "безопасный режим" снижает максимальную эффективность растений, растущих в средней полосе США или России, на 25-30%.

Ниоги и его коллеги решили ликвидировать этот недостаток, поменяв устройство трех генов из семейства NPQ, дирижирующих работой белков, заставляющих растение "отключить" эту систему защиты от перегрева во время облачной погоды или просто темного времени суток. Для этого ученые вставили по две дополнительных копии этих генов в ДНК в клетках листьев табака и проверили, как те будут реагировать на свет.

Прототип расщепителя воды с рекордно высоким КПДСхема устройства
Ученые: искусственный фотосинтез скоро заменит нефть и газНовый рекорд эффективности искусственного фотосинтеза – 14% - вплотную приближает человечество к замене топлива на основе нефти и газа на водород, вырабатываемый при помощи фоторасщепителей воды.

Подобный прием оказался очень эффективным – в зависимости от числа вставленных генов, скорость производства питательных веществ в клетках табака выросла на 14-20%, что побудило ученых продолжить данный эксперимент уже в теплице. Полевые опыты подтвердили результаты лабораторных анализов – ГМО-табак с модифицированной "системой безопасности" действительно рос примерно на 14-20% быстрее, чем его обычные сорта, и при этом не страдал от солнечных ожогов и других последствий "перегрузки" системы фотосинтеза.

Как считают ученые, схожих эффектов можно будет быстро добиться и в пшенице и в других пищевых сортах растений. Их создание, по словам Ниоги и его коллег, поможет человечеству избежать систематического недостатка пищи на Земле, которые могут появиться уже к середине столетия по прогнозам экспертов ООН.

 
 
 
Лента новостей
0
Сначала новыеСначала старые
loader
Онлайн
Заголовок открываемого материала
Чтобы участвовать в дискуссии
авторизуйтесь или зарегистрируйтесь
loader
Чаты
Заголовок открываемого материала
Красноярские депутаты поддержали законопроект о QR-кодахВ Пермском крае планируют запустить дистанционное получение медсправокГрузинский прокурор рассказал, кто помог Саакашвили выехать с УкраиныПопова рассказала о ситуации с омикрон-штаммом в РоссииВ России могут ужесточить санкции за задержку авиарейсовВ Москве за сутки госпитализировали 845 человек с COVID-19Жительницу Чувашии обвинили в попытке дать взятку сотруднику ФСБВ Италии оштрафовали Amazon более чем на миллиард евроПротив обвиняемого в убийстве прокурора Югры возбудили еще одно делоВ МИД Франции оценили переговоры Путина и БайденаРоссия и Сербия договорились о создании центра по мирному атомуУченые рассказали, что защищает от омикрон-штамма лучше всегоВ Польше заявили, что нелегалы продолжают попытки штурма границыВ России за сутки умер 1181 пациент с COVID-19В Госдуме ответили на призыв Украины обеспечить России "холодный душ"В Калмыкии зафиксировали наименьший темп прироста COVID-19 за суткиВ Москве выявили 2948 новых случаев заражения коронавирусомВ России за сутки выписали 35 794 человека после COVID-19В России за сутки зафиксировали 30 209 заболевших COVID-19Россия заняла 47 место в рейтинге готовности к пандемиям