Нов метод-при фотосинтеза растенията поглъщат повече СО2 и по-малко вода

Използвайки новия метод, учените накарали растенията да растат, да се развиват и да усвояват въглеродния диоксид при фотосинтеза, използвайки значително по-малко вода. Този метод може да бъде използван за повишаване на добивите, особено в условия на ограничени ресурси на прясна вода.

Екип учени е разработил нов, надежден метод , при който растенията могат да повишат усвояването на въглеродния диоксид при фотосинтезата, като едновременно с това използват значително по-малко вода. Изследователите използвали нов синтетичен, светоактивен йонен канал, създаден от белтък на растения и водорасли, за ускоряване отварянето и затварянето на стоматите ( листните пори ), през които въглеродния диоксид постъпва за фотосинтеза. Иследването е извършено от екип учени от Университета в Глазгоу.

Известно е, че растенията губят основното количество вода именно през стоматите. Предишните опити да се намали потреблението на вода по пътя на манипулиране на тези пори обикновено са водили до намаляване на количеството поглъщан въглероден диоксид. Именно този проблем успяли да решат учените от Глазгоу. Техните растения показали по-добър растеж, съхранявайки значително количеството влага. Модифицираните растения растяли както обикновено, а даже и по някои показатели значително по-добре в условията на осветеност, типична за полетата, задържайки повече въглероден диоксид и губейки по-малко вода.
За поливането на селскостпанските култури се пада приблизително 70% от използваната прясна вода на планетата. За последните три десетилетия проблемът с прясната вода предизвиква все по-големи опасения. Именно заради това учените се опитват да намерят метод, по който растенията, растейки по-същия начин, да използват доста по-малко влага. В досегашните изследвания се е постигало намаление на използваната вода, но едновременно се е намалявало количеството на поглъщан въглероден диоксид, а също така развитието на растенията.

Новото изследване предлага съвършено нов подход, с който може да се ускори развитието на растенията без това да се отразява на неговата ефективност. Изследователите изучавали растението Arabidopsis – член на семейство зелеви (Cruciferae). Използвайки активиран със светлина йонен канал, наречен Blink , на учените им се отдало да ускорят и по-добре да синхронизират реакцията на стоматите на растенията при отглеждането им в условия на флуктуираща светлина ( условия типични за естествената среда: например, когато небето е покрито с облаци или растението е засенчено от съседните растения ). Модифицираните растения демонстрирали подобрен растеж, като съхранявали при това значително количество вода.
По думите на водещия автор на изследването Мария Папанациу ( Maria Papanatsiou) , резултатите от тяхната работа демонстрират възможност за повишаване на ефективността на използването на водата от растенията при едновремено повишаване на ефективността на поглъщане на въглероден диоксид и растежа на растенията. Използвайки, утвърдения в невробиологията метод, наречен оптогенетика, изследователите успяват да постигнат по-добро снабдяване на стоматите, което е от съществено значение в балансирането между поглъщането на CO2 и загубата на вода

„ В своя метод ние използвахме генетически инструмент, който действаше в ролята на превключвател, позволяващ на стоматите да се синхронизират с условията на осветяване и , следователно, да се повишава производителността на растенията в тези условия, които най-често се срещат в селското стопанство” – завършва Мария Папанациу.

Източник