Рис — одна из основных сельскохозяйственных культур в мире и источник питания для миллиардов людей. Чтобы справиться с ростом численности населения и нехваткой пахотных земель, необходимо существенно увеличить урожайность этого злака. Однако традиционные сорта, судя по всему, достигли естественного лимита урожайности.

Исследователи из Южно-Китайского сельскохозяйственного университета в Гуанчжоу, о работе которых рассказывает phys.org, решили эту проблему с помощью генетической модификации. Для этого они увеличили эффективность фотосинтеза, обойдя энергозатратный этап фотодыхания. Ранее подобные эксперименты проводились с модельными видами типа резуховидки (Arabidopsis) и в лабораторной среде, но не с сельскохозяйственными растениями.

Команда ввела в хлоропласты риса гены, кодирующие три фермента — гликолатоксидазу, оксалатоксидазу и каталазу. Их работа ограничивает процесс фотодыхания и увеличивает эффективность поглощения CO2.

В результате чистая скорость фотосинтеза увеличивается на 15-22%. Генетически модицифированные растения крупнее и зеленее, а их урожайность выше на 7-27%.

Исследователи намерены применить новый подход и к другим сортам риса, а также таким культурам, как картофель. После независимой экспертизы генетически измененные растения смогут появиться на фермерских полях. Особенно выгодным их выращивание будет в регионах с интенсивным солнечным излучением.

Американские исследователи использовали похожую технологию, чтобы на 40% увеличить урожайность табака. Хотя табак и не употребляется в пищу, эксперименты с ним станут основой для разработки новых сортов томатов, баклажанов, фасоли и сои.