В будущем недавно открытый механизм управления питанием растений может помочь достичь более высоких урожаев устойчивым образом.
Ученые из Института генетики и биологии развития Китайской академии наук в Пекине (Китай) открыли этот механизм в своих исследованиях азиатского риса в сотрудничестве с профессором доктором Станиславом Копривой из Ботанического института Кельнского университета и Кластера передового опыта CEPLAS. Баланс между азотом (N) и фосфором (P) имеет решающее значение для урожайности. Оба питательных вещества, которые растение поглощает из почвы через свои корни, взаимодействуют друг с другом сильнее, чем это было известно ранее. Исследование «Каскад нитратов-NRT1.1B-SPX4 объединяет сигнальные сети азота и фосфора в растениях» опубликовано в журнале Nature Plants.
Коприва сказал: «Для здорового и оптимального роста всем живым существам необходим хороший баланс минералов. Однако мы очень мало знаем о том, как растения достигают этого баланса». Его коллеги в Пекине заметили, что добавление фосфатов оказывает положительное влияние на рост растений и урожайность только в том случае, если в почве также имеется достаточное количество азота. «Вместе мы открыли механизм, с помощью которого азот контролирует поглощение фосфатов», - заметил Коприва.
Детальный анализ на молекулярном уровне выявил целую сигнальную цепочку, которую приводит в движение растение - от датчика, распознающего количество нитратов, до факторов, обеспечивающих синтез так называемых транспортеров, переносящих фосфат в растение.. Коприва объяснил: «Хотя большинство компонентов уже были известны по отдельности, только благодаря этой работе они были объединены в сигнальный путь. Это дает нам совершенно новое понимание того, как контролировать питание растений. Кроме того, он позволяет проводить определенные манипуляции, чтобы либо более тесно связать поглощение обоих питательных веществ, либо отделить их друг от друга - в зависимости от того, насколько богата питательными веществами почва, на которой растет рис».
Профессор д-р Станислав Коприва из Ботанического института Кельнского университета является содокладчиком Кластера передового опыта в области наук о растениях CEPLAS в университетах Дюссельдорфа и Кельна, который финансируется в рамках Стратегии передового опыта Немецкого федерального Правительство и земли. CEPLAS хочет получить базовые знания об «УМНЫХ установках для нужд завтрашнего дня».