Повышение дневных и ночных температур угрожает производству риса, пшеницы и кукурузы. Из-за изменения климата нарушается рост растений, ухудшается качество зерна.
В условиях глобального потепления необходимо разработать климатоустойчивые сорта. Как? С помощью точной селекции и редактирования генома.
На это указывают ученые из Международного института исследований риса (Филиппины) и Института молекулярной физиологии растений им. Макса Планка (Германия).
Они выделили несколько перспективных инструментов селекции такие сортов:
- Перепрограммирование биологических часов растений
Есть гены, влияющие на циркадные ритмы. Модифицируя их, можно стимулировать более ранее цветение растений (до наступления пика жары).
- Создание более эффективной архитектуры растений
У того же риса есть ген, образующий плотные, прямостоячие метелки. Они обеспечивают лучшее распределение света и скорость фотосинтеза даже в условиях теплового стресса.
Есть гены, увеличивающие количество сосудистых пучков растения. Последние транспортируют питательные вещества (сахарозу) к развивающимся зернам.
- Редактирование генов для улучшения качества зерна
С помощью генетической модификации ученые повысили способность риса перемещать сахара в зерна. За счет этого увеличилась скорость завязывания семян на 10,5% в условиях теплового стресса.
Исследователи выявили ген, приводящий к образованию при высоких температурах меловых зерен, хрупких и менее ценных. Селекционеры могут на него воздействовать.
С помощью таких инструментов можно разработать устойчивые к тепловому стрессу растения. Это позволит решить проблемы, связанные с изменением климата.