Американские ученые из Института Солка в Калифорнии обнаружили ключевой ген, позволяющий растениям защищаться от тяжелых металлов в почве. Исследование опубликовано в научном журнале Nature Communications (NatComms).
Команда сосредоточилась на выяснении причин устойчивости некоторых видов флоры к загрязнению цинком. В небольших дозах этот микроэлемент необходим для развития здоровых организмов, но при высоких концентрациях вещество превращается в мощный токсин.
Специалисты провели полногеномный ассоциативный анализ (GWAS) резуховидки Таля, чтобы найти гены, отвечающие за механизмы защиты от цинка. Оказалось, что определенные растения могут хранить токсин в клеточных стенках корневой системы, не давая ему взаимодействовать со стеблями и листьями.
Способность клеточной стенки запасать цинк во многом связана с метилэтерификацией пектина, которая изменяет структуру губчатых молекул пектина внутри клеток, позволяя им поглощать больше металла. Этот процесс оказался сопряжен с работой гена TBR.
По словам исследователей, открытие позволит активировать этот ген в других растениях, что поможет создать более устойчивые к загрязнению почвы культуры.
Об этом свидетельствуют результаты экспериментов с рисом и бобовым лядвенцом японским, которые посадили в грунт с высоким содержанием цинка. Растения с активированным геном TBR без помех проросли в токсичной среде.
Ранее ученые нашли способ выращивать съедобные суккуленты в соленой воде.