Teknologien for å sikre motstanden til de viktigste landbruksavlingene mot vannmangel utvikles i fellesskap av forskere fra Russland og Hviterussland, melder pressetjenesten til Tomsk State University (TSU) 17. november.
Befolkningsvekst i verden og globale klimaendringer reiser kraftig spørsmålet om menneskelig matsikkerhet. Data fra Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) indikerer en trend mot ørkenspredning og tørke i mange deler av verden.
Førsteamanuensis ved Institutt for plantefysiologi, bioteknologi og bioinformatikk ved Biological Institute of TSU Marina Efimova sa:
"Problemet som vi løser med kolleger fra Institutt for bioorganisk kjemi ved National Academy of Sciences i Hviterussland og Institute of Plant Physiology oppkalt etter. KA Timiryazev RAS, er grunnleggende og brukes på samme tid.
Forskere har til hensikt å bruke naturlige forbindelser - steroid fytohormoner og deres derivater - som verktøy for å øke motstanden mot tørke og jordsaltholdighet.
"Men for å bruke dette verktøyet målrettet, er det nødvendig å dechiffrere de funksjonelle prinsippene som er lagt ned av naturen, og deretter kopiere dem i form av nanobioteknologi," forklarte Marina Efimova.
Forskere var interessert i brassinosteroider - fytohormoner som er ansvarlige for normal funksjon av immunsystemet til planter, spesielt under ugunstige forhold, som kaldt vær, overflødig og mangel på fuktighet, sykdommer, eksponering for plantevernmidler og andre påkjenninger.
Samtidig, for å øke produktiviteten og motstanden til planter, er det nødvendig å bruke mikro- og nanomolare konsentrasjoner av brassinosteroider.
"Innholdet av brassinosteroider i planter er ekstremt lavt, noe som gjør det nesten umulig å isolere dem, så disse stoffene må skaffes kjemisk fra tilgjengelig plantemateriale," sa Marina Efimova.
Forskere fra Institute of Bioorganic Chemistry ved National Academy of Sciences i Hviterussland er verdensledende innen brassinosteroidsyntese. Derfor vil de i et felles prosjekt syntetisere derivater av denne typen fytohormoner med en ekstra funksjonell gruppe som gir proteinbinding.
Til slike grupperinger vil forskere legge til de nødvendige molekylene som vil gi plantene nye egenskaper. Effekten av slike fytohormoner på bygg, raps, poteter, Arabidopsis, som er dårlig motstandsdyktig mot tørke og saltholdighet, vil bli studert av TSU-biologer.
Det felles arbeidet til forskere vil til slutt føre til etableringen av metoder for å styre levedyktigheten og produktiviteten til planter ved hjelp av bioregulatorer. Brassinosteroider skal brukes til frøbehandling og rotbehandling av planter.
For tiden jobber TSU aktivt med å utvikle nye tilnærminger for å kontrollere egenskapene til populære avlinger ved hjelp av moderne genomisk redigeringsteknologi.
Forskning rettet mot dyrking av høyproduktive og miljøvennlige avlinger utføres innenfor rammen av det strategiske prosjektet «Engineering Biology». Resultatene deres vil bidra til å sikre Russlands matsikkerhet.