Обзор предлагает новые идеи для улучшения фотосинтеза в сельскохозяйственных условиях

от

Десятилетиями повышение фотосинтеза у сельскохозяйственных культур считалось научным святым Граалем. Однако фотосинтез не функционирует изолированно: он тесно переплетён с такими факторами окружающей среды, как свет, CO₂, азот в почве и вода, а также с внутренними регуляторными сетями самого растения. Эти сложные взаимодействия означают, что для улучшения фотосинтеза в реальных сельскохозяйственных условиях требуется целостный подход на уровне системы, а не одно линейное решение.

Новая обзорная статья под названием «Улучшение фотосинтеза в сельскохозяйственных условиях», подготовленная исследователями из Rothamsted Research и CIMMYT, опубликована в журнале Trends in Plant Science.

Одним из многообещающих направлений, выделенных в обзоре, является роль трегалозы 6-фосфата (T6P) — ключевой сигнальной молекулы, которая координирует использование сахаров, вырабатываемых во время фотосинтеза, для роста и урожайности. Работы Rothamsted по T6P показали, что согласование производства сахара с его использованием, особенно на таких критических этапах, как налив зерна пшеницы, может привести к значительному повышению эффективности фотосинтеза.

Полевые испытания показывают, что применение T6P в виде листовых подкормок может увеличить фотосинтез за счёт корректировки баланса между предложением (производство сахаров в процессе фотосинтеза) и спросом (процессы роста, требующие сахаров). Стимулируя использование сахаров для синтеза крахмала во время налива зерна, T6P эффективно создаёт дополнительный метаболический спрос. В ответ на это флаговые листья растения увеличивают свою фотосинтетическую активность, поставляя больше сахара развивающемуся зерну.

Эта работа показывает, что потенциал для повышения фотосинтеза уже существует в элитных сортах пшеницы. Задача сейчас состоит в том, чтобы раскрыть этот потенциал и устранить внутренние регуляторные механизмы, которые в настоящее время сдерживают фотосинтез. Создание дополнительного спроса с помощью T6P — один из способов сделать это.

В будущем технологии, которые помогают сельскохозяйственным культурам преодолевать эти внутренние ограничения, будь то обработки на основе T6P или целенаправленные генетические подходы, могут сыграть решающую роль в повышении мировых объёмов сельскохозяйственного производства.

Предоставлено:
* [Rothamsted Research](https://phys.org/partners/rothamsted-research/)
* [Rothamsted Research](https://www.rothamsted.ac.uk/)

Источник

Другие новости по теме

Другие новости на сайте