Учёные «Казанского научного центра Российской академии наук» (КазНЦ РАН) намерены выделить у пшеницы гены, отвечающие за фотозащиту. Работу профинансировал Фонд науки и технологий Республики Татарстан, о планах он рассказал «Газете.Ru».
По расчётам команды, селекционная модификация фотосинтеза способна поднять урожайность культур как минимум на 40%. По данным исследователей, это больше, чем дают другие известные подходы. Речь идёт об условиях засухи, когда солнце слишком активно.
Зачем пшенице фотозащита
Поиск и изучение таких генов в КазНЦ РАН называют важным шагом к повышению устойчивости и урожайности пшеницы в меняющихся климатических условиях. Эти гены управляют сложными механизмами, оберегающими фотосинтетический аппарат растения от повреждений, которые вызывает избыточный свет.
Ключевой объект внимания — нефотохимическое тушение энергии. Этот защитный механизм не позволяет фотосистеме растения перегружаться. Если его нет, избыток энергии ведёт к образованию активных форм кислорода, а те повреждают клетки.
Лишайники как модель
Моделью для исследования выбраны экстремофильные лишайники, приспособленные к предельно жёстким условиям. Знания об их защитных механизмах, как рассчитывают учёные, помогут найти аналогичные гены-мишени в сельскохозяйственных культурах и разработать способы их активации в стрессовых условиях.
Что делают сейчас
Команда ведёт интенсивную работу с лишайниками: собирает материал в лесных массивах Татарстана и Марий Эл, проводит стрессовую обработку талломов и проростков пшеницы. Воздействие включает пониженную температуру (+4 °C), повышенную (+35 °C) и соли кадмия; параллельно подбираются временные точки и концентрации.
Ближайшая задача — выйти на анализ потенциальных генов-мишеней.