Способ повысить урожайность картофеля в неблагоприятных условиях предложили ученые БелГУ в составе международной группы, определив набор генов, отвечающих за устойчивость растения к стрессу. Результаты исследования опубликованы в журнале Agronomy.

Современное сельское хозяйство сталкивается с такими проблемами, как засоление почв, повышение температуры, недостаток влаги и истощение земель из-за пестицидов. Одно из решений — использование сортов растений, адаптированных к неблагоприятным условиям, рассказали в Белгородском государственном национальном исследовательском университете (БелГУ).

Ученые вуза совместно с коллегами из Университета Дэчжоу (Китай) изучают механизмы реакции важнейшей сельскохозяйственной культуры — картофеля — на экстремальные условия, в частности, на солевой стресс.

По их словам, в отличие от других исследований, которые часто оценивают влияние стресса лишь по внешним признакам (высота растения, урожайность), работа ученых БелГУ сфокусирована на глубоком клеточном уровне. Они исследуют эндоплазматический ретикулум — структуру, отвечающую за синтез и транспортировку белков.

В результате работы с применением биоинформационных технологий специалисты идентифицировали 29 генов в геноме картофеля, которые участвуют в реакции эндоплазматического ретикулума на стресс, и определили их поведение в различных тканях растения.

«Оценка на клеточном уровне позволяет посмотреть, как отдельная клетка организма отвечает на стресс, включая уровень фотосинтеза и скорость ферментативных реакций. Это более информативно, чем просто измерять высоту растения или количество клубней», — рассказала директор Регионального микробиологического центра НИУ БелГУ Инна Соляникова.

Как отметили исследователи, понимание этих молекулярных механизмов открывает путь к двум основным направлениям: выведению новых стрессоустойчивых сортов картофеля и созданию микробных препаратов для повышения его устойчивости.

«Микроорганизмы помогают растениям адаптироваться к неблагоприятным условиям, синтезируя ростовые гормоны и повышая доступность минералов. Однако не все они ведут себя одинаково, поэтому наша цель — разработать препараты на основе изучения особенностей взаимодействия микро- и макроорганизмов», — прокомментировала Соляникова.

На данном этапе специалисты университета планируют сосредоточиться на создании комплексных биопрепаратов, которые позволят не только повысить стрессоустойчивость картофеля, но и защитят его от возбудителей заболеваний, что позволит сократить применение пестицидов и получить более экологичный урожай.

Ученые подали совместную заявку на грант РНФ-Китай.

Риановости