Ученым удалось добиться повышения урожайности сельскохозяйственных культур на 20% за счет повышения эффективности генов в растениях.

Исследователи из Национальной лаборатории им. Лоуренса в Беркли (Berkeley Lab), Калифорнийского университета в Беркли (UC Berkeley) и Иллинойского университета внедрили в растение табака 3 гена, которые защищают его от перенасыщения световыми лучами. Увеличив свойства этих генов, ученые смогли повысить урожай модифицированного табака на 14-20%.

По словам старшего автора исследования из Национальной лаборатории в Беркли Кришны Нийоги, в эксперименте табак был использован в качестве культурного растения, потому что с ним легче проводить опыты. Хотя научные сотрудники также работают над улучшением свойств риса и других видов сельскохозяйственных культур.

В процессе фотосинтеза растения используют энергию солнечного света, чтобы получить углекислый газ из атмосферы и преобразуют его в биомассу. При наличии более активного и длительного солнечного света, механизмы регуляции фотосинтеза в хлоропластах могут нарушиться, поэтому растения нуждаются в фотозащите. Внутри хлоропластов находится система NPQ или нефтохимическое тушение (механизм защиты фотосинтетического аппарата от света высокой интенсивности).

Кришна Нийога совместно с командой ученых усилили свойства 3 генов, участвующих в процессе NPQ и внедрили их в листья растения табака. В результате эксперимента нефтохимическое тушение стало лучше справляться с защитой растения от переизбытка солнечной энергии, а также значительно возросла эффективность процесса фотосинтеза в тени. Поскольку нередко сельхозкультуры находятся в тени, то повышение эффективности фотосинтеза в таких условиях существенно увеличивает урожайность.