Генетически модифицированный «ярлык» ускоряет рост растений на 40%

Ученые в США разработали растения табака, которые могут расти на 40% больше, чем обычно в полевых испытаниях.


Исследователи говорят, что нашли способ преодоления естественных ограничений в процессе фотосинтеза, которые ограничивают продуктивность сельскохозяйственных культур.
Они считают, что этот метод может быть использован для значительного повышения урожайности важных сельскохозяйственных культур, включая рис и пшеницу.
Исследование было опубликовано в журнале Science.
Заповедники дикой природы США отменяют запрет на убийство пчел
ГМ-культуры имеют преимущества — принцесса Анна
Исследователи все больше обеспокоены способностью мира прокормить растущее население во время серьезных изменений климата.
Ожидается, что спрос на сельское хозяйство в мире возрастет на 60-120% к середине этого столетия по сравнению с 2005 годом. Тем не менее, рост урожайности растёт менее чем на 2% в год, поэтому, вероятно, к 2050 году будет существенный дефицит.
Хотя использование удобрений, пестицидов и механизация привели к увеличению урожайности за последние несколько десятилетий, их потенциал для будущего роста ограничен.
Вместо этого ученые все чаще стремятся улучшить процесс фотосинтеза как способ повышения продуктивности пищи.
GM cropImage copyrightJAMES BALTZ / КОЛЛЕДЖ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА
Подпись к изображению
Аэрофотоснимок полевых испытаний 2017 года. Исследователи обнаружили, что растения, созданные с помощью синтетического ярлыка, примерно на 40% более продуктивны.
В то время как растения используют энергию солнечного света для превращения углекислого газа и воды в сахара, которые подпитывают рост растения, химические процессы включают в себя некоторые токсичные соединения, которые фактически ограничивают потенциал урожая.
Эти токсины затем перерабатываются заводом в процессе, называемом фотореспирацией, но это стоит заводу драгоценной энергии, которую можно было бы использовать для увеличения урожайности.
В этом исследовании исследователи намеревались разработать способ устранения проблем с фотосинтезом.
«Мы опробовали три различных биохимических проекта с целью сокращения этого очень дорогостоящего процесса», — сказал ведущий автор доктор Пол Саут из Службы сельскохозяйственных исследований США.
«Было подсчитано, что на таких растениях, как соя, рис, фрукты и овощи, это может значительно снизить урожайность на целых 36%. Мы постарались создать этот ярлык, чтобы сделать их более энергоэффективными — и в полевых испытаниях». это привело к увеличению биомассы растений на 40% ».
Одним из важных аспектов проблемы является то, что она становится более распространенной при более высоких температурах и в условиях засухи.
«Наша цель состоит в том, чтобы построить лучшие заводы, способные переносить тепло сегодня и в будущем, чтобы помочь оборудованию фермеров технологиями, которые им необходимы, чтобы накормить мир», — сказала соавтор Аманда Кавана, научный сотрудник Университета Иллинойса.
Исследователи выбрали растения табака, потому что их легко и быстро модифицировать. Они также образуют полностью закрытый навес в поле, похожий на многие продовольственные культуры.
Теперь команда надеется использовать эти результаты для повышения урожайности растений сои, риса, картофеля и томатов.
GM cropImage авторское право. BRIAN STAUFFER
Подпись к изображению
Эксперимент важен, говорят исследователи, потому что он включал два года полевых испытаний
«Этот процесс очень похож среди всех культур, которые мы надеемся вырастить», — сказал доктор Саут.
«Мы действительно надеемся, что это технология, которая обеспечивает инструмент, который еще больше оптимизирует сельское хозяйство, чтобы мы не использовали больше внешних ресурсов и выращивали больше продовольствия на меньших землях».
Тем не менее, авторы признают, что использование генетической модификации является спорным во многих частях мира.
Они утверждают, что длительный процесс проверки обеспечит, что, если продовольственные культуры будут разработаны с использованием этой технологии, они будут приняты как фермерами, так и потребителями.
«Исследования, необходимые для того, чтобы доказать, что они имеют низкое воздействие на окружающую среду и безопасны для потребления, требуют не менее десяти лет и гораздо больше долларов исследовательских фондов, чтобы убедиться, что это хороший и безопасный пищевой продукт», — сказал д-р Саут.
Эта технология разрабатывается для бесплатного распространения среди мелких фермеров в странах Африки к югу от Сахары и в Юго-Восточной Азии.
Он финансируется Фондом Билла и Мелинды Гейтс, Фондом исследований в области продовольствия и сельского хозяйства и Департаментом международного развития Великобритании.

Добавить комментарий