ПЕКИН – Китайски учени разкриха нов молекулярен механизъм, предназначен да подобри едновременно устойчивостта на студ и използването на фосфати в царевицата, предлагайки потенциално решение на класически селскостопански компромис, който заплашва добивите на културите в студена среда.
Като култура с тропически произход, царевицата е силно чувствителна към ниски температури. Студената среда не само спира растежа му, но също така ограничава усвояването на фосфати от почвата, оставяйки растението изправено пред двойни предизвикателства на студен стрес и дефицит на хранителни вещества.
Изследователски екип от Държавната ключова лаборатория за устойчивост на околната среда на растенията към Китайския селскостопански университет наскоро разкри решаващ молекулярен механизъм, координиращ адаптирането към стрес и оползотворяването на хранителните вещества от царевицата. Техните открития бяха публикувани онлайн в четвъртък в списание Nature.
Изследователите идентифицираха NLA, която е ключова E3 убиквитин лигаза, която действа като основен молекулярен център в отговора на студа на растението и регулирането на усвояването на фосфат.
Естествено, този механизъм работи като „люлка“ – докато протеинът NLA подобрява студоустойчивостта на растението, той също така едновременно инхибира способността на кореновата система да абсорбира фосфат, според Янг Шухуа, съавтор на изследването и професор в Китайския селскостопански университет.
За да прекъсне този компромис между устойчивостта на студ и ефективността на използване на фосфати в среда с ниска температура, екипът пренастрои и конструира нов вариант на протеина NLA, използвайки протеинов дизайн, подпомаган от AI, и технология за редактиране на гени. Техният подход постигна целенасочена оптимизация на функцията на E3 лигаза, което доведе до нова царевична зародишна плазма, която може да се похвали както със стабилна устойчивост на студ, така и с висока ефективност при използване на фосфати.
В коментарна статия в Nature се казва, че този подход се очаква да бъде разширен, за да регулира ефективното използване на други ключови хранителни вещества в почвата, като азота, имащи значително значение за отглеждането на нови сортове култури, способни да издържат на сложни, променливи екологични натоварвания на фона на глобалните климатични промени.
Нашия източник е Българо-Китайска Търговско-промишлена палaта