Международная группа исследователей под руководством Ли, Ямамото и Куранага-Кубо совершила прорыв в понимании механизмов выживания растений в условиях засоления почв. В своей работе, опубликованной в научном журнале «Discover Plants», ученые раскрыли ключевую роль полиаминов — особых органических соединений, отвечающих за устойчивость к стрессу. Это открытие может стать решением одной из главных проблем мирового сельского хозяйства.
Засоление почв, усугубляемое изменением климата и методами ирригации, представляет серьезную угрозу для продовольственной безопасности. Избыток соли в земле препятствует росту и развитию сельскохозяйственных культур, что ведет к снижению урожайности и делает обширные территории непригодными для земледелия. Поиск способов повышения солеустойчивости растений является сегодня одной из приоритетных задач для аграрной науки.
В центре исследования оказался лядвенец японский (Lotus japonicus) — растение, которое часто используется в качестве модельного организма благодаря своему генетическому разнообразию. Ученые изучили различные природные разновидности этого вида, подвергая их воздействию солевого стресса. В ходе экспериментов они тщательно измеряли физиологические показатели растений и уровень содержания в них полиаминов, таких как спермидин и спермин.
Результаты превзошли ожидания: была выявлена прямая зависимость между устойчивостью к соли и концентрацией полиаминов. Те разновидности лядвенца, которые лучше переносили засоление, демонстрировали значительно более высокий уровень этих соединений. Таким образом, исследование убедительно доказало, что метаболизм полиаминов играет решающую роль в защите растений от неблагоприятных условий окружающей среды.
Это открытие открывает новые горизонты для сельскохозяйственной биотехнологии. Теперь селекционеры и генные инженеры могут целенаправленно работать над созданием сортов культурных растений с усиленным синтезом полиаминов. Такие культуры смогут успешно расти и давать урожай на засоленных землях, которые ранее считались бесплодными.
В долгосрочной перспективе внедрение подобных технологий способно произвести революцию в сельском хозяйстве, особенно в засушливых и прибрежных регионах планеты. Разработка солеустойчивых сортов пшеницы, риса, кукурузы и других жизненно важных культур станет важным шагом на пути к обеспечению продовольствием растущего населения Земли и созданию устойчивых аграрных систем в условиях глобальных климатических вызовов.
