Гены, отвечающие за фотосинтез, способны повышать урожайность

25.11.2016

Кришна Нийоги (Krishna Niyogi) и его коллеги из Калифорнийского университета в Беркли (США) исследовали три гена, участвующие в фотосинтезе и защищающие растительные клетки от повреждений. Ученые установили, что увеличение экспрессии этих генов у культурного табака приводит к повышению его урожайности на 14-20% процентов.

Известно, что в процессе фотосинтеза растения используют энергию солнечного света, чтобы усвоить углерод из атмосферы и преобразовать его в биомассу, которую мы можем использовать в качестве еды, топлива и одежды. Однако когда солнечного света слишком много, хлоропласты в растительной клетке могут быть повреждены, поэтому растения оснащены системой защиты. Для этой цели внутри хлоропластов имеется система под названием NPQ (Non Photochemical Quenching). Она защищает клетки от чрезмерной солнечной радиации. Профессор Нийоги сравнивает ее с механизмом сброса избыточного давления в паровой машине: "NPQ включается и безопасно избавляет от избытка энергии. В тени давление в "двигателе" уменьшается. NPQ выключается, но не достаточно быстро. Это похоже на утечку в системе с открытым клапаном", - сказал он.

Увеличивая экспрессию трех генов, участвующих в NPQ, ученые добились того, что эта система выключается быстрее, а эффективность фотосинтеза даже в слабоосвещенных участках становится выше.

"Мы использовали табак в качестве модели культурных растений, потому что это легко. Но мы работаем над тем, чтобы произвести такие же изменения в рисе и других продовольственных культурах. Молекулярные процессы, которые мы модифицировали, имеют основополагающее значение для растений, которые осуществляют фотосинтез, так что мы надеемся увидеть аналогичное увеличение урожайности и в других культурах", - рассказал Кришна Нийоги

Работа по повышению урожайности сельскохозяйственных культур становится все более актуальной по мере роста мирового населения. ООН прогнозирует, что к 2050 году потребуется увеличить производство сельскохозяйственных продуктов почти в два раза для удовлетворения растущего спроса. Пока что урожайность основных мировых сельскохозяйственных культур не растет достаточно быстро, чтобы удовлетворить эту потребность.

<< Назад: Создано средство от диабета и ожирения 26.11.2016

>> Вперед: Движущиеся тротуары для городов 25.11.2016

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Питомцы как стимулятор разума 06.10.2025

Помимо эмоциональной поддержки, домашние питомцы могут оказывать заметное воздействие на когнитивные процессы, особенно у пожилых людей. Новое масштабное исследование показало, что общение с кошками и собаками не просто улучшает настроение - оно действительно способствует замедлению возрастного снижения умственных способностей. Работа проводилась в рамках проекта Survey of Health, Ageing and Retirement in Europe (SHARE), охватывающего период с 2004 по 2022 год. В исследовании приняли участие тысячи европейцев старше 50 лет. Анализ показал, что владельцы домашних животных демонстрируют более устойчивые когнитивные функции по сравнению с теми, кто не держит питомцев. Особенно выражен эффект оказался у владельцев кошек и собак. Согласно данным ученых, владельцы собак дольше сохраняют хорошую память, в то время как хозяева кошек медленнее теряют способность к быстрому речевому взаимодействию. Исследователи связывают это с тем, что ежедневное взаимодействие с животными требует внимани ...>>

Мини-ПК ExpertCenter PN54-S1 06.10.2025

Компания ASUSTeK Computer презентовала новый мини-компьютер ASUS ExpertCenter PN54-S1. Устройство ориентировано на пользователей, которым важно сочетание производительности, энергоэффективности и универсальности - от офисных задач до мультимедийных проектов. В основе ExpertCenter PN54-S1 лежит современная аппаратная платформа AMD Hawk Point, использующая архитектуру Zen 4. Это поколение чипов отличается улучшенным управлением энергопотреблением и повышенной вычислительной мощностью. Новинка доступна в конфигурациях с процессорами Ryzen 7260, Ryzen 5220 и Ryzen 5210, представленных AMD в начале 2025 года. Таким образом, устройство охватывает широкий диапазон задач - от базовых офисных до ресурсоемких вычислений. Корпус мини-ПК выполнен из прочного алюминия и имеет размеры 130&#215;130&#215;34 мм, что делает его практически незаметным на рабочем столе или за монитором. Несмотря на компактность, внутренняя компоновка позволяет установить два модуля оперативной памяти SO-DIMM ...>>

Глазные капли, возвращающие молодость зрению 05.10.2025

С возрастом человеческий глаз постепенно теряет способность четко видеть на близком расстоянии - развивается пресбиопия, или возрастная дальнозоркость. Этот естественный процесс связан с утратой эластичности хрусталика и ослаблением цилиарной мышцы, отвечающей за фокусировку. Миллионы людей по всему миру сталкиваются с необходимостью носить очки для чтения или прибегают к хирургическим методам коррекции. Однако исследователи из Центра передовых исследований пресбиопии в Буэнос-Айресе представили решение, которое может стать удобной и неинвазивной альтернативой - специальные глазные капли, способные улучшать зрение на длительный срок. Разработку возглавила Джованна Беноцци, директор Центра. По ее словам, цель исследования состояла в том, чтобы предоставить пациентам с пресбиопией эффективный и безопасный способ коррекции зрения без хирургического вмешательства. Новые капли, созданные на основе пилокарпина и диклофенака, показали убедительные результаты: уже через час после первого пр ...>>

Цифровая рация Xiaomi Digital Walkie Talkie 05.10.2025

Компания Xiaomi представила современное устройство, объединившее классические принципы радиосвязи с возможностями цифровых технологий. Новинка под названием Xiaomi Digital Walkie Talkie демонстрирует, как привычные рации могут быть переосмыслены в духе времени. Устройство оснащено цветным дисплеем диагональю 1,57 дюйма, который отображает список контактов, параметры соединения и даже примерное местоположение собеседника. Такой подход превращает стандартную рацию в компактное средство связи, сочетающее функциональность смартфона и устойчивость профессиональной техники. Одним из ключевых преимуществ стала высокая автономность. Встроенный аккумулятор емкостью 2500 мА·ч обеспечивает до 100 часов работы в режиме ожидания и около 14 часов непрерывных разговоров, что особенно важно в экспедициях, на дальних маршрутах или в зонах, где подзарядка невозможна. Согласно данным портала unionrayo.com, такое время работы выгодно отличает устройство от большинства аналогов. По дальности дейст ...>>

Открыт обращаемый драйвер старения 04.10.2025

Недавняя работа ученых из Сямэньского университета в Китае показала, что в гипоталамусе, главном регуляторе внутренних функций организма, кроется один из ключей к продлению молодости. Команда под руководством Лиге Ленга обнаружила, что снижение уровня белка менина в гипоталамусе связано с ускорением процессов старения. Менин, как выяснилось, играет важную роль в предотвращении воспаления и поддержании нормальной работы нейронов. Когда его уровень снижается, в мозге возрастает активность воспалительных сигналов, что запускает цепную реакцию возрастных изменений во всем организме - от ослабления когнитивных функций до потери плотности костей и истончения кожи. Чтобы понять, как именно менин влияет на старение, ученые вывели генномодифицированных мышей, у которых этот белок можно было выборочно отключить. Даже у молодых животных такое вмешательство быстро привело к ухудшению памяти, снижению прочности костей и эластичности кожи, а также к укорочению жизни. Эти результаты убедительно ...>>

Случайная новость из Архива Генетика и рост ребенка 19.10.2024 Многие родители полагают, что их дети вырастут примерно до такого же роста, как и они сами. Это предположение передается из поколения в поколение, однако недавнее исследование ученых из Университета Квинсленда в Австралии показывает, что генетические данные предоставляют гораздо более точную информацию о будущем росте ребенка, чем простой расчет на основе роста родителей. Исследование стало крупнейшим в области генетики роста человека. В нем участвовало более 5 миллионов человек, и ученым удалось выявить ключевые генетические факторы, влияющие на этот показатель. Полученные результаты проливают свет на то, как различные генетические вариации влияют на разницу в росте людей, заполняя важные пробелы в понимании этого процесса. Оказалось, что около 80% вариаций роста у людей обусловлены генетикой. Исследователи обнаружили более 12 000 генетических вариантов, которые объясняют 40% всех различий в росте. Эти данные позволяют предположить, что ДНК-анализ может стать более точным инструментом для прогнозирования будущего роста человека, чем любые традиционные методы, основанные на росте родителей. На данный момент медицинские специалисты, такие как педиатры, для прогнозирования роста ребенка чаще всего используют средний рост его биологических родителей. Этот подход действительно помогает оценить потенциальные параметры роста, но он имеет свои ограничения. Благодаря новейшим открытиям в области генетики, вскоре врачи смогут использовать данные геномного анализа, чтобы составить более точную картину будущего роста каждого ребенка. Эти генетические прогнозы могут не только успокоить родителей, обеспокоенных ростом своего ребенка, но и оказать значительное влияние на медицину. Например, если ребенок не растет в соответствии со своими генетическими данными, это может сигнализировать о потенциальных нарушениях, которые можно будет выявить на ранней стадии и своевременно устранить. Таким образом, ранняя диагностика возможных проблем с ростом станет более доступной и точной, что уменьшит риски возникновения серьезных медицинских осложнений. Результаты этого исследования также показывают, насколько сложен процесс роста и развития человека. Вариации в росте могут зависеть не только от генетики, но и от многих других факторов, включая среду обитания, питание и физическую активность. Однако знание генетической основы роста позволяет нам лучше понять и контролировать этот важный аспект здоровья. Таким образом, генетические данные предоставляют мощный инструмент для прогноза роста детей, превосходящий по точности традиционные методы. Это открытие не только расширяет наши знания о влиянии ДНК на рост, но и создает новые возможности для улучшения медицинской диагностики и профилактики заболеваний, связанных с нарушениями роста.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025