Тип риса устойчивого к мышьяку обнаружила группа ученых из Германии и Китая
Сельскохозяйственное выращивание риса таит в себе риск возможного заражения мышьяком, который может попасть в зерна после поглощения его корнями. Исследовав более 4000 вариантов риса китайско-немецкая исследовательская группа под руководством профессора доктора Рюдигера Хелла из Центра исследований организмов (COS) Гейдельбергского университета и профессора доктора Фанг-Цзе Чжао из Нанкинского сельскохозяйственного университета (Китай) открыл вариант растения, устойчивый к токсину. Хотя растения хорошо себя чувствуют на полях, загрязненных мышьяком, зерна содержат гораздо меньше мышьяка, чем другие виды рисовые. В то же время в этом варианте обнаружилось повышенное содержание микроэлемента селена.
Исследователи объясняют, что, особенно в сельскохозяйственных регионах Азии, большое количество металлоидного мышьяка попадает в грунтовые воды, например, в результате крупномасштабного удобрения полей или сточных вод. Поскольку рис выращивают на затопленных полях, растения поглощают большое количество мышьяка через корни, тем самым давая потенциальному канцерогену возможность попасть в пищевую цепочку. По словам профессора Хелла, загрязнение мышьяком некоторых почв в Азии сейчас настолько велико, что оно также приводит к значительным потерям урожая, поскольку мышьяк ядовит для самих растений.
В ходе своего исследовательского проекта ученые подвергли более 4000 вариантов риса воздействию воды, содержащей мышьяк, а затем наблюдали за их ростом. Только одно из изученных растений оказалось устойчивым к токсичному металлоиду. То, что биологически характеризует вариант риса под названием astol1, — это так называемый аминокислотный обмен в одном белке.
«Этот белок является частью сенсорного комплекса и контролирует образование аминокислоты цистеина, который является важным компонентом в синтезе фитохелатинов. Растения вырабатывают эти детоксифицирующие вещества в ответ на токсичные металлы и, таким образом, нейтрализуют их», — объясняет профессор Хелл.
Так же, читайте: Найдены бактерии защищающие рис от болезней
В ходе полевого исследования зерна риса astol1 поглощали мышьяка на треть меньше, чем обычные рисовые зерна, которые также подвергались воздействию воды, загрязненной мышьяком. Исследователи также обнаружили на 75% более высокое содержание незаменимого микроэлемента селена, который участвует в производстве гормонов щитовидной железы у людей. Что касается урожайности, аstol1 так же хорош, как и стандартные варианты высокопродуктивного риса, что делает его особенно подходящим для использования в сельском хозяйстве.
«В будущем рисовые растения, такие как astol1, можно будет использовать в загрязненных мышьяком регионах, чтобы накормить население, а также помочь в борьбе с дефицитом селена у людей», — с оптимизмом заявляет доктор Шэн-Кай Сун. Младший научный сотрудник сыграл важную роль в открытии этого вида риса в ходе своей докторской работы в Нанкинском сельскохозяйственном университете.
Источник: Гейдельбергский Университет
