Генетически модифицированная соя
соя

Ученые приветствуют прорыв в обеспечении продовольственной безопасности

С помощью мультигенной биоинженерии был разработан новый класс соевых бобов (соя), которые более эффективно поглощают свет, что позволяет повысить урожайность на 25% без потери качества. Фотосинтез, естественный процесс, который все растения используют для преобразования солнечного света в энергию и урожай, представляет собой «удивительно неэффективный процесс, состоящий из 100 с лишним шагов», - подчеркивают ученые, стоящие за новой разработкой.

После более чем десятилетней работы над этой целью исследователи в рамках международного исследовательского проекта Realizing Increased Photosynthetic Efficiency (RIPE) сообщают, что это важнейшее достижение происходит без потери качества урожая. Дополнительные полевые испытания этих трансгенных растений сои будут проведены в конце этого года, а результаты ожидаются в начале 2023 года. После того, как концепция была доказана на табаке, исследователи перешли к более сложной задаче внедрения генетики в продовольственную культуру - соя.

В этой работе, недавно опубликованной в журнале Science, группа усовершенствовала конструкцию VPZ в растении сои для улучшения фотосинтеза, а затем провела полевые испытания, чтобы проверить, повысится ли в результате этого урожайность. Конструкция VPZ содержит три гена, которые кодируют белки ксантофиллового цикла - пигментного цикла, который помогает в фотозащите растений. Попадая под полный солнечный свет, этот цикл активируется в листьях для защиты их от повреждений, позволяя листьям рассеивать избыточную энергию. Однако, когда листья затенены, например, другими листьями, облаками или уходящим солнцем, эта фотозащита должна отключиться, чтобы листья могли продолжить процесс фотосинтеза с запасом солнечного света. Для того чтобы отключить защитный механизм, растению требуется несколько минут, а это потеря драгоценного времени, которое можно было бы использовать для фотосинтеза. Сверхэкспрессия трех генов из конструкции VPZ ускоряет этот процесс, поэтому каждый раз, когда лист переходит из света в тень, фотозащита выключается быстрее (соя).

Листья получают дополнительные минуты фотосинтеза, которые, суммируясь в течение всего вегетационного периода, увеличивают общую скорость фотосинтеза. Исследование показало, что, несмотря на увеличение урожайности более чем на 20%, качество семян не пострадало. Исследователи сначала проверили свою идею на растениях табака, поскольку генетика этой культуры легко поддается трансформации, а количество семян, которые можно получить с одного растения, достаточно велико. Эти факторы позволяют исследователям пройти путь от генетической трансформации до полевых испытаний в течение нескольких месяцев (соя).

По данным Soybean Innovation Lab, эта высокобелковая продовольственная культура демонстрирует рост посевных площадей и внутреннего спроса. В последнем докладе ООН «Состояние продовольственной безопасности и питания в мире в 2022 году» говорится, что в 2021 году почти 10% населения планеты голодало, и эта ситуация неуклонно ухудшалась в течение последних нескольких лет, затмив по масштабам все другие угрозы здоровью населения планеты. По данным ЮНИСЕФ, к 2030 году более 660 миллионов человек столкнутся с проблемой нехватки продовольствия и недоедания. Две основные причины этого - неэффективные цепочки поставок продовольствия и более суровые условия выращивания сельскохозяйственных культур из-за изменения климата.


Please publish modules in offcanvas position.

× Progressive Web App

Чтобы установить это веб-приложение на свой iPhone/iPad, нажмите значок. Progressive Web App А затем добавить на главный экран.

Не в сети