Новий хімікат дозволить рослинам довше утримувати вологу
Команда біологів з Університету Ріверсайда представила хімічна речовина, яка дозволить рослинам довше утримувати вологу. Це допоможе фермерам вирощувати рослини, незважаючи на зміну клімату і величезні посухи.
«Засуха є причиноюномер один, тісно пов'язаної з повенями, щорічних неврожаїв у всьому світі», - сказав Шон Катлер, професор біології рослинних клітин в Каліфорнійському університеті в Ріверсайді, який очолював дослідження. «Це хімічна речовина є новим захоплюючим інструментом, який може допомогти фермерам краще управляти врожайністю при низькому рівні води».
Хімічна речовина отримала назву Опабактін (OP - від overpowered), буде утримувати воду всередині рослин і сповільнювати її вихід з них. Опабактін працює за аналогією з абсцизовой кислотою або АБК - природним гормоном, який виробляють рослини під час посухи. АБК трохи уповільнює ріст рослини, тому воно споживає менше води, ніж зазвичай.
Однак АБК занадто нестабільний і доріг, тому біологи проаналізували мільйони різних молекул для пошуку заміни природного гормону. Опабактін працює в 10 разів краще, ніж АБК, і працює практично моментально.
«Вчені давно знають, що обприскування рослин АБК може поліпшити їх стійкість до посухи», - сказав Катлер. «Однак він занадто нестабільний і доріг, щоб бути корисним для більшості фермерів».
Хінабактін, мабуть, є життєздатною заміною природного гормону АБК, і компанії використовували його в якості основи для багатьох додаткових досліджень, подавши на нього більше десятка патентів. Проте, Quinabactin не працював добре для деяких важливих рослин, таких як пшениця, найбільш широко вирощуваних основних культур в світі.
Коли АБК зв'язується з молекулою рецептора гормону в рослинній клітині, вона утворює дві міцні зв'язки, як руки, що чіпляються за ручки. Quinabactin тільки вистачає на одну з цих ручок.
Катлер, разом з іншими співробітниками UCR і Медичного коледжу Вісконсіна, досліджував мільйони різних молекул, що імітують гормони, які захоплювали б обидві ручки. Цей пошук, в поєднанні з деякою хімічної інженерії, привів до ОП.
OP хапається за обидві ручки і в 10 разів сильніше, ніж ABA, що робить його «супер гормоном». І це працює швидко. Протягом декількох годин команда Катлера знайшла відчутне покращення в кількості випущених водних рослин.
Оскільки OP працює так швидко, це може дати виробникам більше гнучкості щодо того, як вони справляються з посухою.
«Одна річ, яку ми можемо зробити, чого не можуть зробити заводи, - це передбачати найближче майбутнє з розумною точністю», - сказав Катлер. «Через два тижні, якщо ми порахуємо, що є розумна ймовірність посухи, у нас буде достатньо часу для прийняття рішень - таких як застосування ОП - які можуть підвищити врожайність».
Початкове фінансування для цього проекту було надано Syngenta, агрохімічної компанією і Національним науковим фондом.
Команда Катлера зараз намагається «приборкати» своє відкриття.
«Це говорить геймер, коли сила зброї зменшується», - сказав Катлер.
У той час як OP уповільнює зростання, тепер команда хоче знайти молекулу, яка прискорить його. Така молекула може бути корисна в контрольованому середовищі і в закритих теплицях, де кількість опадів не таке велике.
«Бувають часи, коли ви хочете прискорити зростання, і часи, коли ви хочете сповільнювати його», - сказав Катлер. «Наше дослідження спрямоване на рішення обох цих завдань».
Також читайте:
- Фермер побудував найбільшу в Україні дахову сонячну електростанцію
- Аграрії півдня змушені відстрочити збирання врожаю
- Україна встановила новий рекорд з імпорту пальмової олії
- Представлені on-line інструменти для визначення класу пшениці за новим стандартом