Генетически модифицированные культуры спасут человечество

Генетически модифицированные культуры спасут человечество

В связи с тем, что из-за глобального потепления климат Земли становится все более сухим и жарким, сельское хозяйство переживает не лучшие дни. Учёным удалось разработать действенную методику генетической модификации продовольственных культур, которая в будущем поможет фермерам увеличить показатели урожайности.

Планета Земля постепенно нагревается. Кроме того, численность населения на её территории неуклонно растёт. В условиях глобального потепления фермеры сталкиваются с двумя большими проблемами. Во-первых, посевы должны выдерживать более сухие, горячие климатические условия, а во-вторых людям нужно все больше и больше натуральных продуктов. Подобные обстоятельства требуют по-настоящему серьёзных решений.

На этой неделе исследователи объявили о том, что нашли способ повысить продуктивность урожая на генетическом уровне, позволяя растению гораздо эффективнее использовать солнечную энергию. Учёные надеются, что это поможет фермерам удовлетворить потребности постоянно растущего населения. «Наша цель состоит в том, чтобы оказать поддержку сельскому хозяйству во всем мире», говорит Кришла Ньоджи, один из исследователей, участвующих в проекте.

Для повышения урожайности, учёные для начала должны были преодолеть естественные защитные механизмы растений. Когда растение получает больше света, чем необходимо для успешного фотосинтеза, его клетки инициируют процесс нефотохимического тушения флуоресценции хлорофилла (NPQ), который позволяет им выделять избыток энергии в виде тепла, чтобы избежать перегрева. Когда солнце уходит с небосклона и растения снова оказываются в тени, NPQ замедляется, но это занимает время, на протяжении которого фотосинтез тоже идёт очень медленно. Механизм, который растения получили в течение эволюции, помогает им эффективно справлять с тяжёлыми климатическими условиями в дикой природе, но современное сельское хозяйство мало похоже на дикие джунгли или саванны. Для него нефотохимическое тушение скорее недостаток, который снижает показатели урожайности, ведь чем больше энергии, тем больше в плодах растений сахаров и полезных микроэлементов, а значит тем выше их энергетическая ценность и вкусовые качества. Поэтому учёные решили изменить NPQ и позволить растениям поглощать больше фотонов.

В результате команда исследователей из нескольких институтов нашла способ подправить гены, связанные с NPQ в растениях Табака обыкновенного (лат. Nicotiana tabacum), таким образом, чтобы они замедляли процесс тушения намного быстрее в период, когда растение находится в тени. Эти изменения привели к увеличению продукции 3 белков, которые как раз и ускоряют восстановление фотосинтеза после тушения. Благодаря этому, эффективность фотосинтеза была повышена на 15%. Означает ли это, что теперь мы будем получать на 15% больше урожая табака? Нет.

По словам Ньоджи, выбор на табак пал лишь потому, что его легко культивировать в лабораторных условиях и он выращивается так же активно, как и продовольственные культуры. Текущий эксперимент по сути лишь доказательство того, что методика учёных работает. Поскольку команда имеет дело с генами и белками, которые имеются у всех растений, методику генетического улучшения можно применять и к другим сельскохозяйственными культурам. Так что, если испытания на них пройдут успешно, в будущем новый метод может быть использован во всем мире, что значительно увеличит показатели урожайности и поможет растениям справляться с жарой и засухой.

Перейти к источнику цитирования

Вернуться в новостную ленту

Computational Methods for the Atmosphere and the Oceans, Volume 14: Special Volume (Handbook of Numerical Analysis)
This book provides a survey of the frontiers of research in the numerical modeling and mathematical analysis used in the study of the atmosphere and ...

Интеллектуальные системы поддержки принятия решений в нештатных ситуациях с использованием информации о состоянии природной среды
В монографии рассмотрены методы разработки систем принятия решений, основанных ...

Global Warming (Global Issues)
This title offers an objective look at the controversial topic of global warming. It is an undisputed fact that the Earth’s climate is changing, and ...