Обычное растение ряска может помочь исследователям вывести лучшие урожаи

Ряска, крошечное пресноводное плавучее растение, является отличной лабораторной моделью для ученых, чтобы открывать новые стратегии выращивания более выносливых и устойчивых культур в эпоху изменения климата и глобального демографического бума, говорится в исследовании, проведенном Рутгерсом.

«Существует потребность в новых моделях для решения сложных молекулярных и экологических процессов в биологии растений с использованием междисциплинарных подходов», — сказал старший автор исследования Эрик Лам, заслуженный профессор кафедры биологии растений Университета Рутгерса в Нью-Брансуике. «Ряска хорошо подходит для того, чтобы сыграть важную роль в этих начинаниях».

Исследование опубликовано в журнале The Plant Cell .

Ряска (семейство Lemnaceae ), самое маленькое цветущее и самое быстрорастущее растение на Земле, имеет множество преимуществ, в том числе обеспечивает среду обитания для диких животных и является устойчивым источником пищи, кормов для скота и биотоплива. Но также может быстро распространяться и лишать водоемы кислорода, тем самым убивая рыбу и полезные водоросли, если с ними не обращаться должным образом.

Ряска, получившая свое название из-за своего глобального распространения и быстрого роста, широко использовалась в лабораторных исследованиях с 1950 по 1990 годы, прежде чем в эпоху геномики была в значительной степени заменена кресс-салатом ( Arabidopsis thaliana ). Это модельное растение из семейства горчичных, обладающее легкой генетикой и небольшим геномом.

Но достижения в области геномных технологий за последнее десятилетие и растущая потребность в поиске альтернативных и более устойчивых сельскохозяйственных культур возобновили интерес к ряске как модели, позволяющей делать открытия в различных областях, от биологии растений и экологии, до хронобиологии.

Исследователи из Рутгерса, Института Солка и международная группа специалистов изучили анатомию, рост, физиологию и молекулярные характеристики ряски, которая имеет уникальные характеристики по сравнению с другими модельными растениями, что делает их отличными кандидатами в качестве модельных растений для решения сложных биологических вопросов. Одним из примеров является то, что последовательности генома нескольких видов ряски показали, что эти водные растения имеют меньшее количество генов по сравнению с другими модельными видами растений, что может сделать ряску более простой моделью растения для характеристики функции каждого гена.

Кроме того, недавние исследования, опубликованные совместными командами из Рутгерса и Института Солка, показали, что самый маленький член семейства рясковых, Вольфия , может экономить энергию для роста, минимизируя уровень генного контроля над дневным циклом дня и ночи.

«Таким образом, мы предполагаем, что семейство растений ряски является отличной платформой для открытия новых стратегий улучшения роста растений, а также реакции окружающей среды для оптимизации устойчивости и продуктивности растений», — сказал Лам.

Хотя ряска адаптировалась к водной среде обитания, она имеет те же типы генов и путей, что и у хорошо изученных сельскохозяйственных культур.

«Таким образом, новые стратегии, которые мы можем извлечь из изучения этих небольших растений, потенциально могут быть использованы для модернизации традиционных сельскохозяйственных культур, чтобы наделить их новыми чертами», — сказал Лам. Кроме того, по мере того, как коммерциализация биопродуктов на основе ряски набирает обороты, в  базовх исследованиях, которые мы проводим в лаборатории, помогут преобразовать колоссальную урожайность ряски в новые устойчивые культуры, которые могут улучшить традиционные сельскохозяйственные продукты. »

 

По материалам: sciencedaily.com

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *