Картофель является одним из самых важных пищевых продуктов почти во всех странах мира. Подумайте сами — разве есть народ, кухня которого не включает в себя хотя бы одно блюдо без добавления картошки и мяса? К сожалению, это растение очень подвержено стрессу и если трудности не обнаружить сразу, хорошего урожая ждать точно не стоит. Но селекционеры постоянно работают над созданием сорта, который всегда будет давать много больших плодов. Недавно израильские ученые разработали сорт картофеля, который при возникновении стресса начинает светиться и буквально звать фермеров на помощь. В рамках данной статьи мы поговорим, как исследователям удалось создать такое растение и какие у него существуют аналоги. Об этом мало кто знает, но светящиеся от стресса растения существуют уже давно.
Прозвучит странно, но светящаяся картошка может спасти мир от голода
Новый сорт картошки
О новом сорте картошки было рассказано в научном журнале Plant Physiology. В качестве основы был взят ирландский картофель (Solanum tuberosum), который является основной продовольственной культурой во многих странах мира. Когда картофель начинает испытывать стресс из-за отсутствия воды или воздействия насекомых, в нем начинает накапливаться кислород. Он помогает смягчить стресс, но при высокой концентрации сам по себе становится губительным для растения. Чем больше стресса испытывает картофель, тем больше кислорода он вырабатывает. Этим и решили воспользоваться ученые.
Генно-модифицированный картофель в спокойном состоянии и в стрессе
Они взяли растение и ввели в его хлоропласты ген, который в ответ на наличие активных форм кислорода начинает вырабатывать флуоресцентный белок. Если говорить по-простому, при возникновении стресса от любых причин растение начинает вырабатывать кислород. В ответ на это, введенный ген начинает выделять вещества, которые испускают свечение. Этот свет невозможно уловить невооруженным взглядом, но можно уловить при помощи специальной флуоресцентной камеры.
Мы успешно отследили световые сигналы и заметили накопление активных форм кислорода на ранних этапах реакции на стрессовые условия, такие как засуха, экстремальная температура и яркий свет, — объяснил автор научной работы Шило Розенвазер (Shilo Rosenwaser).
А теперь представьте картину: фермеры посадили генно-модифицированную картошку и время от времени начали сканировать землю при помощи специальной камеры. В один из дней на экране появилось свечение, которое сигнализирует о том, что растения начали вырабатывать кислород, то есть по какой-то причине испытывать стресс. Фермеры быстро оценивают, что могло стать причиной этого стресса: недостаток воды, воздействие насекомых и так далее. Они оперативно решают проблему и в конечном итоге получают большой урожай картофеля.
Процесс изучения светящейся картошки
Читайте также: Как микроскопический пластик вредит растениям?
Сельское хозяйство будущего
В общем, новый сорт картофеля получился очень перспективным. На данный момент ученые намерены продолжить работу в этом направлении и применить эту технологию к другим сельскохозяйственным культурам. Однако, по данным научного издания New Atlas, похожую технологию уже давно начала реализовывать компания InnerPlant. Она уже планирует выпустить в продажу генетически модифированный томат, который тоже способен светиться в ответ на стрессовые ситуации.
Светящийся томат уже существует
Представленными учеными технология кажется очень перспективной и, возможно, когда-нибудь спасет человечество от голода. Ученые уже давно говорят о том, что климатические изменения могут привести к проблемам с выращиванием многих сельскохозяйственных культур. Однажды я уже рассказывал, что ожидаемые к 2099 году экстремально жаркие условия могут сократить урожай ячменя на 17%, что может привести к дефициту пива и других продуктов. Но благодаря раннему обнаружению стресса у растений, этой проблемы можно будет избежать.
Если хотите обсудить новости высоких технологий, вступайте в наш Telegram-чат. Будем вам рады!
Впрочем, некоторые растения сами по себе способны справляться со сложными окружающими условиями. Недавно я публиковал статью о том, что некоторые виды растений во времена засухи сжимают поры на своих листьях и тем самым не дают запасам влаги испариться. По сути, у растений есть условная «бутылка воды», которую они могут экономить в особо сложные периоды своей жизни. Подробнее об удивительном умении растений можно почитать в этом материале.
