Американські дослідники виводять стійкі до спеки томати

Вивчаючи сорти помідорів, які плодоносять у надзвичайно спекотний сезон, біологи з Університету Брауна (США) визначили фазу циклу росту, коли помідори найбільш вразливі до сильної спеки, а також молекулярні механізми, які роблять рослини більш стійкими до високих температур.

Про це повідомляє Science Daily.

Дослідники кажуть, що відкриття, детально описане в дослідженні Current Biology, може сформувати ключову стратегію захисту продовольчих ресурсів в умовах кліматичної нестабільності. Продуктивність сільського господарства особливо вразлива до зміни клімату, зазначається в дослідженні, і, за прогнозами, підвищення температури призведе до зниження врожайності на 2,5%-16% за кожен додатковий 1 градус Цельсія сезонного потепління.

Вчені взяли деякі уроки з еволюції, щоб поекспериментувати з тим, як найкраще прискорити процес адаптації сортів рослин томатів, пояснив автор дослідження Сорель В. Йимга Уонкап, науковий співробітник у галузі молекулярної біології, клітинної біології та біохімії в Брауні. Потрібно було б довго чекати, поки еволюція відсіє вразливі сорти томатів, як-от Хайнц, на користь тих, які витримують сильну спеку, процес, який також може поставити під загрозу якості, які роблять вразливі культури комерційно бажаними.

У той час як у науковій літературі є дослідження того, як тепловий стрес впливає на ріст рослин загалом або на розвиток ключових репродуктивних структур, не було жодної роботи, яка б конкретно досліджувала, що відбувається після того, як пилок потрапляє на рильце під час розмноження рослини.

У своїй дипломній роботі Уонкап зосередився на фазі росту пилкової трубки репродуктивного циклу рослин. Він вивчав різні сорти томатів, відомі своєю здатністю давати плоди в надзвичайно жаркі вегетаційні сезони. 

Співпрацюючи з вченими з Університету Арізони, Уонкап досліджував, як тепловий стрес впливає на здатність пилку рости в квітці помідора. Він зосередився на тому, як змінюється експресія генів, коли пилок помідорів, вироблений рослинами, що ростуть в оптимальних тепличних умовах, піддається впливу високих температур під час вирощування в чашці Петрі.

Партнери команди в Арізоні виявили, що вплив високої температури виключно під час фази росту пилкової трубки обмежує виробництво плодів і насіння більш суттєво у сортах томатів, які були чутливими до тепла, ніж ті, які були термостійкими. Важливо, що Оуонкап виявив, що пилкові трубки сорту помідорів Тамауліпас, які, як відомо, стійкі до спеки, посилили ріст за високої температури. Його молекулярний аналіз пилкової трубки в цих помідорах дозволив дослідницькій групі точно визначити механізми, пов’язані з термостійкістю.

Після виявлення правильних молекулярних механізмів наступним кроком буде визначення конкретних методів для забезпечення росту томатів у різних кліматичних умовах. Згідно з одним гіпотетичним сценарієм, вчені могли б створити невелику молекулу, яка могла б підготувати пилок у рослинах, щоб вони могли протистояти хвилі спеки.

Читайте також: Томат Flamansun приверне увагу покупців