Нове дослідження розкрило генетичну основу стійкості рослин до кліматичних змін

Вчені з Університету Шеффілда виявили генетичні причини, через які деякі рослини краще пристосовані до життя в умовах глобального потепління.

Результати дослідження опубліковані в журналі Plants, People, Planet.

Джерело: phys.org

Дослідники встановили, що окремі рослини мали набір генів, який дозволив їм розвинути ефективніший тип фотосинтезу — так званий С4-фотосинтез. Такі культури, як кукурудза і цукрова тростина, краще витримують високі температури та споживають значно менше води завдяки спеціалізованій внутрішній системі накопичення вуглекислого газу.

Команда під керівництвом доктора Люка Даннінга створила перші високоякісні карти ДНК для давньої групи злаків, відомої як аристидоїдні. Це дало змогу простежити генетичну будову цих рослин і зрозуміти, чому саме вони виявилися краще підготовленими до спеки.

Дослідження показало, що предки цих злаків зазнали важливих генетичних змін за мільйони років до появи самих теплостійких ознак. Зокрема, вони отримали додаткову копію ключового ферменту — бета-карбонатної ангідрази, а також ранні зміни в генах, пов’язаних із транспортуванням поживних речовин і реакцією на стрес.

На думку авторів, саме ці зміни створили біологічну основу, яка дозволила цій лінії рослин неодноразово розвивати ефективніший фотосинтез. Водночас такі важливі культури, як рис і пшениця, залишилися більш обмеженими своєю спадковою генетичною основою.

Автори дослідження зазначають, що виявлення таких давніх генетичних передумов може стати орієнтиром для адаптації інших культур. Це, на їхню думку, наближає науку до створення ефективніших і природніших способів зміцнення продовольчої безпеки в умовах потепління.