Группа ученых из Китайской академии наук обнаружила в ДНК риса скрытую трехмерную структуру, которая позволяет растению давать больше зерна при меньшем количестве азотных удобрений. Это открытие, опубликованное в Nature Genetics, может стать настоящей «зеленой революцией» в сельском хозяйстве.
В основе современного мирового растениеводства лежит непрерывное и чрезмерное использование неорганических удобрений. Поэтому сокращение использования удобрений при одновременном повышении урожайности имеет решающее значение для обеспечения устойчивости сельского хозяйства и продовольственной безопасности.
Исследование китайских ученых показало, что петлеобразный участок ДНК риса контролирует активность гена RCN2, который отвечает за формирование плодоносящих побегов у растений. С его активизацией меняется взаимодействие двух других молекул — OsSPL14 и DELLA. Их связь ослабевает, в результате чего включаются гены, отвечающие за углеродно-азотный обмен и развитие соцветия. Эта цепная реакция позволяет растениям риса производить больше зерен и эффективнее использовать азот — две цели, которые обычно противоречат друг другу.
Точно отредактировав регуляторные последовательности ДНК, исследователи смогли настроить петли в участке RCN2. В результате усилился поток углеродных соединений из листьев в формирующиеся зерна, что привело к повышению индекса урожайности и повышению коэффициента использования азота даже в условиях его дефицита.
Эта научная работа представляет экструзию петель хроматина как новый механизм улучшения сельскохозяйственных культур. Помимо непосредственного влияния на рис, оно открывает возможности для разработки новых стратегий селекции, которые помогут прокормить растущее население планеты с меньшими экологическими издержками.
Ранее Наука Mail рассказывала, что китайские экотехнологии превратили осадок сточных вод в гидроуголь, способный регулировать подачу фосфора растениям.
