Екип на CSIC представи молекула, способна да помогне на растенията да... по-добре се справят с липсата на вода, с производителност, която надминава собствените му естествени хормони. Тази иновация, наречена инвертиран цианобактин (iCB), възпроизвежда пътя, който растенията използват, за да реагират на воден стрес.
Прилага се като листно пръскане на листата на доматите, молекулата позволява да се издържат периоди на интензивна суша и след този период да се възстанови фотосинтезата без да се намалява производителносттаРезултатите, публикувани в Молекулярно растение, са защитени с патент в сътрудничество с галисийската компания ГалХимия, CSIC и UPV.
Как работи и защо е важно
По-голямата част от водата се губи през листата чрез устици, пори, които се отварят и затварят в зависимост от условията на околната среда. В ситуации на воден дефицит, фитохормонът абсцисинова киселина (ABA) намалява тази загуба; iCB имитира този сигнал и подсилва реакцията, като регулира изпотяването, когато е най-необходимо.
В допълнение към ограничаването на консумацията на вода, молекулата помага за поддържането фотосинтетичният апарат в добро състояние и улеснява възстановяването след суша. Този ефект е съпроводен с активиране на гени, свързани със защитни съединения, като например пролин о ла рафиноза, които спомагат за стабилизирането на растителните клетки.
Ключов аспект е, че не изисква генетична модификация на третираните растения. За разлика от предишни подходи – като iSB09, предназначен за трансгенни линии – iCB се прилага върху конвенционални култури, което намалява потенциалните регулаторни и социални бариери, без да се жертва ефикасността.
Развитие на молекулата и научна основа
Съединението е проектирано с помощта на съвременни техники молекулярен дизайн и рентгенова кристалография често използвани в откриването на лекарства. Това оптимизира тяхното съответствие с ABA рецепторите, присъстващи в различни видове, от Arabidopsis thaliana —лабораторен модел— до доматени растения.
iCB може да активира три подсемейства рецептори на ABA, разширявайки обхвата на реакцията. Това включва коренни ефекти, като например хидротропизъм (растеж към влажни зони) и защита от условия на суша в кореновата система.
Резултати от реколтата и потенциални приложения
В опити с домати, листното приложение позволи на растенията да понасят тежки суши и да възобновят фотосинтезата след стрес, поддържайки производството в рамките на параметри, съвместими с нормалното земеделско управление.
Първите тестове в пшеница и лоза показват активност в други културни растения. В тестове за покълване, iCB показа по-голяма ефикасност от ABA, което може да се използва за предотвратяване на преждевременно поникване при зърнените култури преди жътва, често срещан проблем при късните дъждове.
Употребата му е съвместима с често срещани техники за пръскане, което улеснява осиновяването във фермите. Изследователите посочват, че в екстремни сценарииСъединението може да помогне за запазването на културите живи, докато напояването не се възстанови, което е подходящо като навременен инструмент за управление по време на критични периоди.
Оборудване и трансфер
Работата е съвместно ръководена от Педро Л. Родригес (IBMCP, CSIC-UPV) и Армандо Алберт (IQF-CSIC). Екипът подчертава, че молекулата не само регулира транспирацията, но и активира адаптация към воден стрес участват в клетъчната защита, двоен фронт, който обяснява тяхната ефективност в контролирани полета.
Патентът на iCB се споделя от GalChimia, CSIC и UPV, а проектът е в сътрудничество с Университета на Сантяго де Компостела и Университета в Тарту (Естония). Следващите стъпки включват валидации в по-голям мащаб и в различни агроклиматични контексти за фино настройване на дозите, времето за приложение и целевите култури.
С формула, която репликира ABA сигнала, без да променя генома, този подход предлага практичен начин за доматите и други култури да увеличат... устойчивост на суша, поддържайки фотосинтезата в действие и добавяйки възможности за управление във все по-взискателния земеделски пейзаж.
