Генетические варианты помогают растениям адаптироваться к дефициту азота
Изучив более 220 различных сортов пшеницы и ячменя, выведенных за полвека селекции растений, группа исследователей из Боннского университета обнаружила генетические варианты у этих культур, которые помогают улучшить использование азота.
"Мы изучили большое количество генотипов пшеницы и ячменя в различных условиях азотного питания и проанализировали их корневую архитектуру и накопление азота в растениях", - сказал ведущий автор исследования Мд. Нуреалам Сидикки, специалист по биохимии и молекулярной биологии в Бонне.
Исследования показали, что определенные варианты специфического гена под названием NPF2.12 заставляют растения развивать более крупные корневые системы при недостатке азота в почве.
"Вероятно, этот ген, а точнее белок, который он кодирует, действует как сенсор, который должен быть выключен при низком уровне азота в почве, чтобы косвенно увеличить количество оксида азота как часть сигнального каскада, который в свою очередь вызывает рост корней, улучшая тем самым утилизацию азота", - объяснил старший автор исследования Агим Балвора, эксперт по селекции растений и биотехнологии в Бонне.
"В условиях низкого содержания азота и в присутствии определенных вариантов гена NPF2.12 обнаруживается повышенное содержание азота в листьях и зернах по сравнению с высокой доступностью азота".
Проанализировав растения пшеницы с дефектом в гене NPF2.12, ученые обнаружили, что при недостатке азота эти растения вели себя как сорта, изначально обладающие этим полезным генетическим вариантом.
"Эти результаты показывают, что NPF2.12 является негативным регулятором, снижение экспрессии которого у соответствующих сортов приводит к увеличению роста корней и повышению содержания азота в побегах благодаря сложному механизму", - сказал соавтор исследования Габриэль Шааф, профессор кафедры питания растений того же университета.
В будущем лучшее понимание генетической и молекулярной функции азотного сенсинга может ускорить выведение сортов с повышенной эффективностью".
Исследование опубликовано в журнале New Phytologist.
