Застосування синтетичної молекули попередньої сигналізації про рівень цукру в рослині може підвищити врожайність пшениці до 12% — дослідження

Зазначається, що ефекту було досягнуто шляхом застосування синтетичної «молекули попередньої сигналізації», яка вивільняє трегалозо-6-фосфат (T6P) у рослинах. T6P — це сигнальна молекула, яка контролює рослинний еквівалент «цукру в крові». Вона є основним регулятором метаболізму, росту та розвитку, включаючи активацію шляху синтезу крохмалю, найважливішого харчового вуглеводу у світі.

Цей зв'язок було виявлено під час дослідження, розпочатого в Ротамстеді у 2006 році. Чотирирічне польове дослідження з використанням ділянок у CIMMYT, Мексика, та INTA, Аргентина, підтвердило, що нова технологія може забезпечити значне підвищення врожайності. 

Колосся та зерна пшениці (ліворуч) і сорго (праворуч), що демонструють збільшення врожайності, спричинене застосуванням нового біостимулятора на основі трегалозо-6-фосфату

«Пшениця має складну генетику, і пошук генетичних вузьких місць у зародковій плазмі робить поліпшення шляхом селекції далеко не простим завданням. Натомість цей хімічний метод вивільнення T6P у відповідь на сонячне світло діє як прямий перемикач для стимулювання біосинтезу крохмалю в зерні, що є основою врожайності пшениці. Це, в свою чергу, стимулює фотосинтез у прапорцевому листку, що зумовлює більшу потребу у вуглецевих будівельних блоках для наповнення зерна. Ця робота є прикладом того, як пряма селективна маніпуляція ключовими молекулярними структурами, а не генетика чи редагування генів, змінює правила гри», — йдеться у повідомленні.

Дослідження також показує, що тепер можливо навіть зменшити внесення добрив у пошуках вищих врожаїв — обробка цією пресигнальною молекулою T6P також активує гени синтезу амінокислот і білка в зерні, а також шлях синтезу крохмалю.

Читати також: Як можна боротись з хворобами зернових культур нехімічними методами?

Наразі нові сорти пшениці з вищою врожайністю мають нижчий вміст білка в зерні, що потребує збільшення внесення добрив для підтримки якості хліба. Дослідники стверджують, що внесенням на посіви розробленого препарату на основі прекурсора T6P ця проблем вирішується, а до того ж дає можливість знизити обсяги внесення добрив під пшеницю.

«Шлях від відкриття до впровадження зайняв 25 років. Такі часові рамки не є нетиповими для досліджень рослин, але ми сподіваємося, що нові технології, такі як штучний інтелект та швидші аналітичні методи, можуть прискорити цей процес. Нам знадобиться ще багато таких інновацій, щоб створити стале та стійке сільське господарство в найближчі десятиліття», — каже доктор Метью Пол з Ротамстеда, який очолював дослідження разом із професором Беном Девісом з Інституту Розалінд Франклін та Оксфордського університету.

Алла Гусарова, SuperAgronom.com

Читати також: Система захисту пшениці від світового рекордсмена. Як отримати урожайність 18 т/га