Биомасса растений подвластна ученым: генетика раскрыла секреты ее увеличения

Генетики Нью-Йоркского Университета научились увеличивать биомассу растений. Это произошло благодаря открытию молекулярной связи генетических особенностей

Генетики Нью-Йоркского Университета научились увеличивать биомассу растений. Это произошло благодаря открытию молекулярной связи генетических особенностей растений с их ростом. Результаты этого открытия помогут повысить эффективность использования азота в растениях для снижения зависимости от традиционно используемых удобрений.

Агрономы знают, что удобрения, вносимые в почву, одна из составляющих получения высоких урожаев. Традиционно используются азотные удобрения, несмотря на то, что их применение считается не только дорогостоящим, но и небезопасным для окружающей среды.

Основные механизмы, с помощью которых растения могут регулировать свой рост с помощью азотных удобрений, науке до сих пор неизвестны. И этот момент генетики назвали ключевым, поскольку его изучение поможет ускорить рост растений и ограничить использование удобрений. Обратив внимание на этот факт, генетикам удалось найти недостающую часть в молекулярной связи между ростом растений и восприятием азотных удобрений.

Таким образом исследователи смогли значительно увеличить дозу биомассы растения без использования азотных удобрений. Для начала они выяснили процесс воздействия увеличения дозы удобрений на геном растения в зависимости от времени года. З

атем создали математическую модель, которая рассчитала скорость изменения РНК для генов экспериментальных посадок. Это позволило выяснить, что динамика ответов на дозу азота регулируется простыми принципами кинетики ферментов - скоростями реакций, катализируемых ферментами, которые известны еще с 1913 года. С их помощью была создана модель скорости изменения экспресии генов у 30 процентов растений, чувствительных к азотным удобрениям.

Генетики объяснили, в каком случае можно отказаться от использования азотных удобрений. В том, когда увеличение количества ключевых факторов транскрипции повышает скорость экспрессии генов, зависящих от дозы азота, и, как следствие, скорости роста растений.