Выявление механизмов, стоящих за способностью выживать в столь сложных условиях, — задача, которая сегодня важнее, чем когда-либо прежде. Ее решение может подарить нам способ выращивания продуктов питания в мире, который с каждым годом становится все жарче и суше .
В новом исследовании, опубликованном в PNAS, группа американских и чилийских биологов описала некоторые из этих уловок, обнаружив генетические основы адаптаций, позволяющих растениям процветать даже в экстремальных условиях пустыни Атакама.
Исследователи секвенировали геномы 32 видов растений, наиболее успешно растущих в пустыне, и затем сравнили их с 32 близкородственными видами из других мест, ни один из которых не отличался генетической адаптацией к окружающей среде Атакамы.
Цель состояла в выявлении изменений в аминокислотных последовательностях, закодированных в генах, которые обусловили адаптацию растений Атакамы к условиям пустыни.
Это сравнение — пример того, что называется филогеномикой, — дало 265 отобранных генов, которые коррелировали с мутациями, которые могут дать преимущества в пустыне Атакама.
Дальнейший анализ показал, что 59 из этих генов также обнаруживаются в одном из наиболее изученных модельных организмов в биологии растений, резуховидка, или резушка (лат. Arabidopsis), в котором они были связаны с физиологическими и молекулярными процессами, способными повысить устойчивость растений в экстремальных условиях окружающей среды. Другими словами, уже известно, что гены, выявленные у растений пустыни Атакама, позволяют резушке противостоять высокому радиационному и температурному стрессу, регулировать развитие цветков и время цветения, помогают защищаться от патогенов и способствуют усвоению воды и питательных веществ.
Это похоже на универсальный набор инструментов эволюции, предназначенный для выживания в одной из самых негостеприимных сред на Земле, и хорошая новость заключается в том, что часть этой же генетики можно найти и у пищевых культур. Это означает, что мы можем лучше понять, какие культуры следует сажать, когда мир становится теплее, а также как лучше всего их разводить и видоизменять, готовя к непростому будущему.
«Поскольку некоторые растения Атакамы тесно связаны с основными пищевыми культурами, в том числе зерновыми, бобовыми и картофелем, выявленные нами гены-кандидаты представляют собой генетическую золотую жилу для создания более устойчивых культур, что является насущной необходимостью, с учетом растущего опустынивания нашей планеты» — так прокомментировал работу старший автор, биолог Родриго Гутьеррес из Папского католического университета Чили.
Марсианские почвы крайне иссушены, поэтому пустыня Атакама в Чили — самое засушливое место на Земле — подробно изучается в качестве аналога почв Марса по такому параметру, как почти полное отсутствие влаги.
По материалам Science Alert
Читайте также:
В пустыне Атакама тысячу лет назад выращивали кукурузу, используя азотные удобрения
Туристическое страхование часто воспринимается как дополнительная трата средств, которой можно избежать. Однако, это ошибочное представление,…
Открытие учетной записи на игровой площадке обычно вознаграждается подарком. Иногда клиенту для этого достаточно завести…
В мире виноделия существует напиток, который завоевал сердца многих гурманов своим уникальным вкусом и ароматом.…
Рынок азартных развлечений в Украине активно развивается, что заметно по регулярному пополнению списка легальных онлайн-казино.…
Туризм ради игры становится всё более популярным среди путешественников по всему миру. Казино уже давно…
Рассказываем о бонусах Vbet. Мы расскажем о разных видах поощрений - как стандартных для всех…