Открытие растительного белка может снизить потребность в удобрениях

Исследователи обнаружили, как белок в корнях растений контролирует поглощение минералов и воды, и это открытие может улучшить устойчивость сельскохозяйственных культур к изменению климата и снизить потребность в химических удобрениях.

Исследование, опубликованное в «Current Biology» , показывает, что уклацианины, играют жизненно важную роль в формировании поясков Каспари. Эти пояски являются важными структурами, которые контролируют эффективность использования минеральных питательных веществ и воды, образуя плотные перегородки между клетками растений, блокируя питательные вещества и просачиваясь между ними.

Это первое свидетельство, показывающее роль этого семейства в биосинтезе лигнина, одного из самых распространенных «органических полимеров» на Земле. Это исследование показывает, что молекулярный механизм, необходимый для осаждения пояскового лигнина Каспари, в высшей степени упорядочен за счет образования нанодоменов, которые могут иметь огромное влияние на питание растений. Это открытие может помочь в развитии сельскохозяйственных культур, которые эффективно поглощают питательные вещества, в которых есть необходимость.

Продовольственная безопасность представляет собой актуальную глобальную проблему. Производство сельскохозяйственных культур должно удвоиться к 2050 году, чтобы идти в ногу с ростом мирового населения. Эта задача является еще более сложной, учитывая влияние изменения климата на доступность воды и стремление сократить количество удобрений, чтобы сельское хозяйство стало более экологически устойчивым. В обоих случаях создание сельскохозяйственных культур с улучшенной эффективностью поглощения воды и питательных веществ могло бы помочь в решении этой задачи.

Гильем Рейт из Школы биологических наук и Future Food Beacon при Ноттингемском университете руководил этим исследовательским проектом, по его словам: «Это исследование важно для выявления молекулярной механики, лежащей в основе усилий по повышению эффективности использования минеральных питательных веществ и воды и повышению устойчивости к стрессу. А именно повышение способности сельскохозяйственных культур противостоять наводнениям, засухе, дефициту питательных веществ и токсичных микроэлементов».

Такие улучшения сельскохозяйственных и садовых культур также могут принести пользу фермерам, ведущим натуральное хозяйство, с ограниченным доступом к неорганическим удобрениям, которые включают азот, фосфат и калий, а также серу и магний. Это поможет снизить затраты на эти удобрения и уменьшить экологический ущерб, который вызывает их производство и чрезмерное использование. Повышение эффективности водопользования и устойчивости к стрессам также повысят урожайность полей фермеров, ведущих натуральное хозяйство, обрабатывающих малоплодородные земли.

Более глубокое понимание того, как корни усваивают важные микроэлементы и минералы, должно обеспечить важную молекулярную механистическую основу для усилий по улучшению качества пищевых продуктов, помогая увеличить содержание основных минеральных питательных веществ и уменьшить токсичные микроэлементы в пищевых культурах.

Источник: Университет Ноттингема, фото: twitter.com