Международная группа ученых под руководством Университета штата Пенсильвания обнаружила ген, который позволит выращивать устойчивые к изменению климата и глобальному потеплению ГМ-культуры. Об этом сообщается в статье, опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
Исследователи изучили 436 линий выращиваемой в поле кукурузы, используя метод, называемый лазерной абляционной томографией или Anatomics. Этот подход позволил охарактеризовать внутреннюю морфологию корней и выявить наследственную изменчивость в размерах воздухоносных полостей в корневой ткани аэренхиме.
Полногеномный поиск ассоциаций между фенотипом (внешними признаками) и генотипом (генетическими признаками) выявили однонуклеотидную замену в факторе транскрипции bHLH121. Этот ген экспрессируется клетками коры корня, и он контролирует образование заполненных воздухом полостей.
Замена большого количества клеток полостями позволяет растению экономить энергию, которая тратилась бы на питание этих клеток. Таким образом, ген способствует большей метаболической эффективности корней, увеличивает их число и помогает захватывать больше ресурсов в почве, в том числе воду и минеральные вещества.
Мутантные линии кукурузы, лишенные гена bHLH121, демонстрируют сниженное количество воздухоносных полостей. Напротив, сверхэкспрессия bHLH121 вызывала большее образование заполненных воздухом пустот. По словам авторов, внедрение активированного гена в сельскохозяйственные культуры позволит растением лучше переносить засуху, а также эффективно усваивать азот и фосфор, что имеет большое значение в условиях изменения климата.