Учёные из университетов Потсдама и Эрлангена, Института молекулярной физиологии растений Общества Макса Планка и Национального института биологии в Любляне создали метаболическую модель картофеля в масштабе генома — potato-GEM. Это первая в своём роде крупномасштабная реконструкция метаболизма, которая станет полезным ресурсом для выведения сортов растений с улучшенной стрессоустойчивостью и высокой урожайностью в будущем.
Рост населения и изменение условий окружающей среды
В условиях растущего населения мира увеличивается и спрос на продовольствие. Изменение условий окружающей среды приводит к ежегодным потерям, исчисляемым миллиардами евро. Чтобы обеспечить продовольствие для людей, необходимо адаптировать сельскохозяйственные культуры к будущим вызовам с точки зрения урожайности и качества.
Картофель и биотические стрессоры
Картофель — одна из важнейших сельскохозяйственных культур в мире. Вирусные инфекции и нашествие вредителей, включая колорадского жука, могут привести к ежегодным потерям до 80% урожая. Растения, атакованные этими биотическими стрессорами, замедляют свой рост, чтобы сохранить молекулярные ресурсы, включая производство сигнальных и защитных соединений. Однако быстрый рост растений часто сопровождается повышенной восприимчивостью к вредителям и патогенам, поскольку приоритет отдаётся росту, а не защите.
Исследование компромисса между ростом и защитой
Команда исследовала этот компромисс между ростом и защитой, используя подходы моделирования, основанные на метаболических моделях картофеля в масштабе генома (GEM). Их выводы были опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
«Крупномасштабная реконструкция метаболизма potato-GEM охватывает весь известный вторичный метаболизм этого основного вида сельскохозяйственных культур», — сообщает Зоран Николоски, профессор биоинформатики в Потсдамском университете и руководитель группы в Институте молекулярной физиологии растений Общества Макса Планка. Математическая модель позволяет провести обширный анализ взаимодействия между процессами роста и защиты и является отличной платформой для дальнейшей разработки и применения.
«Понимание молекулярных механизмов, лежащих в основе реакции растений на стресс, может улучшить стратегии селекции и помочь нам создать сорта сельскохозяйственных культур с улучшенной стрессоустойчивостью, урожайностью и качеством», — отмечают исследователи.
Другие новости по теме
- Q&A: почему эти мохнатые гусеницы появляются каждые десять лет, а затем бесследно исчезают
- Исследование предлагает новый план действий для решения проблемы воздействия сельского хозяйства на биоразнообразие
- Изменение основ антарктической пищевой сети может повлиять на всю экосистему
- Уникальное звучание азиатских шершней может помочь контролировать их распространение
- Великобритания теряет свои небольшие рыболовные суда — и сообщества, которые они поддерживают.
- Исследование показывает, как крупный рогатый скот справляется с экстремальной жарой летом
- Когда прогулка по пляжу становится похожей на горе: катастрофы вроде цветения водорослей в Южной Австралии отрезают нас от природы, когда мы нуждаемся в ней больше всего
- Усовершенствованное редактирование генома у тлей выявило ключевой ген адаптации яиц к перезимовке
- Моделирование на атомном уровне выявило новый класс неправильного сворачивания белков
- Стратегическое возвращение бобров может поддержать здоровье и устойчивость водосборных бассейнов к изменению климата
Другие новости на сайте
- Alt5 Sigma привлекла 1,5 миллиарда долларов для финансирования стратегии управления активами WLFI.
- Аномалии океана, движущиеся на север, имеют решающее значение для меридиональной атлантической циркуляции
- Revel прекращает работу сервиса такси, чтобы сосредоточиться на зарядке электромобилей
- Озёра могут быть поглотителями углерода, а не источниками выбросов
- Вычислительный метод определяет омега-позиции липидов в биологических образцах
- Слухи🔥: Похоже, Ubisoft снимет «тёмный, абсурдный» сериал по мотивам Far Cry!
- Кишечники диких свиней в Калифорнии окрасились в синий цвет
- Отчёт: компания Paxos стремится получить лицензию банка доверительного управления в США от OCC
- Внеплановое разблокирование XRP на сумму 3,2 миллиарда долларов шокировало сообщество
- Китайские инженеры, возможно, устранили последнее препятствие для поездов на маглеве со скоростью 1000 км/ч, которые сделают перелёты устаревшими