К 2050 году современный объем производства продуктов питания должен возрасти минимум на 70%, чтобы обеспечить потребности бурно растущего населения. При этом доля продуктов животного происхождения должна будет возрасти, поскольку 38% суши и 70% пресной воды уже используются в агрономии, пишет Phys.org.

Для того чтобы предотвратить снижение урожайности культур, ученые разрабатывают стрессоустойчивые сорта растений, которые смогут давать стабильный урожай. Это особенно важно в условиях участившихся засух, роста и падения температур, осолонения почвы, дефицита питательных веществ и токсичных металлов. Из-за этих причин гибель урожая и снижение производства сельскохозяйственных культур, в зависимости от сорта и региона, составляет сегодня 50–80%.

Открытый в Оксфорде биохимический путь ученые назвали CHLORAD. Он помогает регулировать структуры внутри хлоропластов, органелл, которые, помимо множества метаболических и сигнальных функций, ответственны за фотосинтез. Хлоропласты состоят из тысяч различных белков, большая часть которых импортируется в органеллы извне. От этих поставок зависит работа хлоропластов, и CHLORAD занимается как раз тем, что убирает отдельные ненужные или поврежденные белки.

В ходе предыдущих исследований было установлено, как белки попадают в мембраны хлоропластов. С помощью метаболического пути CHLORAD ученые впервые смогли показать, как удалять из них нежелательные белки, и какие белки участвуют в этом процессе.

«Открытие этого биохимического пути — хороший пример того, как идеи фундаментальной биологии могут раскрыть потенциал новых стратегий для разработки более урожайных и устойчивых культур», — говорит Питер Берлинсон, ученый, не принимавший участие в исследовании.

Новый способ повысить урожаи предлагают ученые из Австралии. Им удалось внедрить в клетки растений белковые структуры, способные значительно повысить эффективность фотосинтеза и, как следствие, урожайность.