Исследование, проведенное под руководством Университета Восточной Англии (UEA), выявило гены, которые позволяют растениям производить новую антистрессовую молекулу под названием диметилсульфониопропионат, или DMSP. Работа показывает, что большинство растений производят DMSP, но высокий уровень выработки DMSP позволяет расти на побережье, например, в соленых условиях.
Исследование также показывает, что растения могут выжить и в других стрессовых условиях, например, при засухе, если добавлять к ним DMSP или создавать растения, которые сами вырабатывают DMSP. Такой подход может быть особенно полезен на бедных азотом почвах для повышения продуктивности сельского хозяйства.
Это первая работа, в которой описаны гены, используемые для производства DMSP; определено, почему растения производят эту молекулу; и обнаружено, что DMSP может быть использован для повышения устойчивости растений к стрессу. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications.
Профессор Джон Тодд из Школы биологических наук UEA сказал: «Захватывающее исследование показывает, что большинство растений вырабатывают антистрессовое соединение DMSP, но солончаковая трава Spartina отличается тем, что накапливает его в большом количестве. Это важно, потому что солончаки Spartina являются глобальными горячими точками для производства DMSP и для производства охлаждающего климат газа диметилсульфида под действием микробов, которые расщепляют DMSP».
Ведущий автор исследования доктор Бен Миллер добавил: «Это открытие дает фундаментальное представление о том, как растения переносят стресс, и открывает перспективные пути для повышения устойчивости сельскохозяйственных культур к засолению и засухе».
Ученые сравнили гены Spartina anglica, которое вырабатывает большое количество DMSP, с генами других растений, производящих эту молекулу, но в основном в низких концентрациях. Многие из видов с низким уровнем накопления DMSP – культурные растения, занимающие большие площади, такие как ячмень и пшеница.
DMSP играет важнейшую роль в защите от стресса и является неотъемлемой частью глобального круговорота углерода и серы, а также производства климатически активных газов.
