Ученые разрабатывают препараты для растений против засухи
Абсцизовая кислота (АБК) представляет собой растительный гормон, выполняющий важные функции в физиологии растений. Он участвует в процессах развития и роста, а также в адаптивной реакции на стресс. Таким образом, активация этого фитогормонального пути может способствовать адаптации растений к стрессовым ситуациям, вызванным водным дефицитом. В этом проекте группы под руководством Педро Луиса Родригеса из IBMCP в Валенсии и Армандо Альберта из IQRF в Мадриде разработали генетико-химический метод для активации этого пути индуцируемым образом и без ущерба для роста растений.
Основываясь на атомной структуре вовлеченных белков и используя методы генной инженерии, исследователи CSIC создали модифицированный рецептор ABA, активируемый миметической молекулой под названием iSB09. Согласно результатам их исследования, опубликованным в журнале Science Advances, растения, несущие этот модифицированный рецептор и обработанные iSB09, демонстрируют высокую устойчивость к засухе.
«Эта комбинация эффективно активирует путь ABA и создает защиту, запуская адаптивные механизмы растения», — говорит Педро Луис Родригес из IBMCP (CSIC-UPV). «Отдельно молекула iSB09 также снижает потерю воды в результате транспирации в растениях томатов», — добавляет он.
«Это первый случай, когда рецептор ABA был модифицирован в культурных растениях , чтобы адаптировать его к молекуле, имитирующей фитогормон», — говорит Армандо Альберт из IQRF-CSIC. «Эта молекула более устойчива, чем сам гормон ABA, который имеет короткий период полураспада и может быть добавлен в нужное время для защиты растений в засушливых условиях», — объясняет исследователь CSIC.
Согласно исследованию, эта комбинация позволяет снизить дозу агрохимикатов, используемых на сельскохозяйственных культурах, поскольку смесь с модифицированным рецептором усиливает действие молекулы.
«Мы стремимся улучшить устойчивость растений к засухе и даже, в крайних случаях, позволить им выжить до тех пор, пока не будет восстановлено орошение», — рассказывает Педро Луис Родригес. «Цель состоит в том, чтобы разработать лекарства от засухи, применяя передовые молекулярные знания, полученные в мире растений», — говорит он.
Для выполнения этой работы исследователи CSIC использовали стратегии, ранее применявшиеся в области биомедицины (известные как «открытие лекарств»), но в данном случае перенесенные в сельскохозяйственную биотехнологию. Метод защищен патентом CSIC-UPV, так как Институт молекулярной и клеточной биологии растений является совместным центром.
По словам исследователей, «молекула iSB09 должна будет пройти испытания на безопасность пищевых продуктов, как и любой другой агрохимикат, за что будет отвечать компания, которая использует эту молекулу. Введение модифицированного рецептора, как и всех генетических модификаций, ожидает изменений . в европейском законодательстве, например, принятие методики CRISPR в сельскохозяйственной биотехнологии. Но компании могут использовать этот подход и в других странах, где это разрешено».
Источник: Политехнический университет Валенсии
