Группа ученых опубликовала результаты исследований обнаруженного ими гена, который уменьшает высоту стеблей и одновременно повышает засухоустойчивость пшеницы.
Научная общественность обсуждает открытие гена уменьшения роста растений или полукарликовости, который получил название Rht13. Сообщение о нем было обнародовано недавно. Обнаружила ген международная группа ученых, в составе которой исследователи из Великобритании, Австралии, Канады, Норвегии и Чехии. Интерес к их работе вызван возможными перспективами для выращивания зерновых в засушливых регионах нашей планеты.
Карликовые и полукарликовые формы пшеницы стали быстро распространяться в мире с середины прошлого столетия. Тогда они совершили «зеленую революцию», помогая земледельцам решить ряд проблем и в значительной степени повысить урожайность зерновых. В частности, растения с более коротким стеблем устойчивы для полегания, что позволяет существенно уменьшить потери зерна. Кроме того, такая пшеница направляет больше питательных веществ на формирование зерна, а не стеблей. Соответственно увеличивается урожай.
Однако есть фактор, существенно ограничивающий использование короткостебельных форм: они плохо всходят в засушливых условиях. Гены карликовости, которые были известны до сих пор, влияют на растения, начиная с момента прорастания зерна. В засушливых зонах высевать семена пшеницы приходится на большую глубину, чтобы лучше использовать запасы почвенной влаги. Но всходы низкорослых сортов погибают, не успев достичь поверхности почвы.
Ген Rht13 оказывает влияние непосредственно на ткани стебля. Следовательно, он начинает действовать, когда пшеница уже полностью взошла и уже развивается ее надземная часть. Поэтому и заделывать зерно можно на большую глубину.
Исследователи утверждают, что открытый ими Rht13 кодирует другой механизм действия, чем ранее известные гены карликовости. Обычно карликовость развивается при нарушении сигнализации растительного гормона гиббереллина. Еще один вариант связан с влиянием на компоненты метаболизма гиббереллина. Но все они вызывают изменения не только в стебле, но и в других органах растений.
Действие Rht13 не касается гормональной системы растений, а обуславливает непосредственное влияние на свойства молекул стенок клеток, что препятствует росту стебля в длину. Также он вызывает повышение регуляции генов, увеличивающих устойчивость культуры к заболеваниям.
Эксперименты, проведенные на ряде трансгенных растений, подтвердили, что Rht13 представляет собой новый класс генов, уменьшающих высоту пшеницы. На следующем этапе работы ученые планируют исследовать, как он будет вести себя при применении различных технологий для выращивания культуры.
Предполагается, что открытие гена, его эффектов и точного месторасположения в геноме пшеницы предоставит селекционерам идеальный генетический маркер, который они смогут использовать для создания сортов более устойчивых к изменению климата. Также ученые не исключают, что их открытие может быть полезно и для работы с другими видами растений.
Поділитись в соцмережах:
