Учёные обнаружили ген, регулирующий потребление фосфора растениями
Исследователи из Копенгагенского университета обнаружили важный в растениях ген, который может помочь сельскохозяйственным культурам лучше взаимодействовать с микоризными грибами, способствуя развитию более широкой корневой системы и помогая им поглощать фосфор. Это открытие доказывает потенциал для повышения эффективности сельского хозяйства и улучшения состояния окружающей среды.
Исследователи из Копенгагенского университета обнаружили важный в растениях ген, который может помочь сельскохозяйственным культурам лучше взаимодействовать с микоризными грибами, способствуя развитию более широкой корневой системы и помогая им поглощать фосфор. Это открытие доказывает потенциал для повышения эффективности сельского хозяйства и улучшения состояния окружающей среды.
Quid pro quo — так можно описать «пищевое сообщество», которое большинство растений имеют с микоризными грибами, пишет glavagronom. Растения позволяют грибам жить среди своих корней, одновременно питая их жирами и сахарами. А взамен грибы передают жизненно важные питательные вещества почвы для растений, в том числе важного минерального фосфора.
Растения, при повышении уровня фосфора в почве, плохо взаимодействуют с микоризными грибами.
Исследователи из Копенгагенского университета на кафедре растениеводства и экологии обнаружили необычный растительный ген, ген CLE53, который регулирует взаимодействие между грибами и растениями. Этот ген играет центральную роль в механизме, который контролирует, насколько восприимчивы растения к работе с микоризными грибами. В дальнейшем полученные учеными данные могли бы способствовать получению более высоких урожаев и сокращению использования удобрений.
«Подобные гены есть у всех растений, включая сельскохозяйственные культуры. Таким образом, при мутации или выключении гена CLE53 в культурном растении более вероятно, что растение будет симбиотически связано с грибом. При этом появляется возможность снизить потребность в фосфорных удобрениях, так как растения улучшают свои вегетативные показатели при поглощении фосфора из почвы», – уверяет Томас Кристиан де Банг, доцент кафедры растениеводства и экологии
Фосфор жизненно важен для всех растений. Однако проблема с использованием фосфора в сельском хозяйстве заключается в том, что вносимое количество превышает объемы поглощения сельскохозяйственными культурами. Подсчитано, что около 70% фосфорных удобрений, используемых в сельском хозяйстве Дании, накапливается в почве, тогда как только 30% из них поступает в растения.
При наличии дождя всегда существует опасность того, что часть накопленного фосфора будет вымываться в водные источники.
Исследователи заметили: когда уровень фосфора в почве повышен, растения менее склонны к взаимодействию с микоризными грибами, что приводит к ухудшению усвоения растениями питательных веществ.
«С помощью ряда экспериментов мы продемонстрировали, что растение не производит ген CLE53, если ему не хватает фосфора. Однако, когда показатели фосфора в растении высокие или если растение уже симбиотически связано с грибом, то уровень CLE53 увеличивается. Наше исследование показывает, что CLE53 оказывает негативное влияние на способность растения вступать в симбиоз с грибком и тем самым наиболее эффективно поглощать фосфор», – говорит исследователь.
Геномное редактирование растений является законным в ряде стран, не входящих в ЕС, например, Китай, США, Швейцария и Великобритания. Однако в ЕС нет общего признания методов редактирования генов, таких как CRISPR, для изменения растений и пищевых продуктов.
