По данным ООН, в 2021 году почти 10% населения планеты голодали, и в ближайшие годы ситуация может ухудшиться. ЮНИСЕФ подсчитал, что к 2030 свыше 660 млн человек столкнутся с нехваткой или низким качеством пищи. Две основные причины этого: недостаточно эффективные цепочки поставок продуктов питания и снижение урожайности сельскохозяйственных культур из-за изменения климата.
Международный исследовательский проект по повышению способности к фотосинтезу (RIPE) поставил себе целью улучшить производительность мелких фермерских хозяйств в регионе Черной Африки, пишет Phys.org.
Фотосинтез — естественный процесс преобразования солнечного света в энергию — на удивление не эффективен и сложен. Более 10 лет ученые RIPE пытались его усовершенствовать. Наконец, им это удалось на модели соевых бобов. Биоинженеры ускорили процесс фотопротекции, который активируется в растениях, когда на листья падает много солнечного света. Обычно он включается и выключается за несколько минут, в течение которых фотосинтез приостанавливается.
Изменив экспрессию трех генов, контролирующих этот процесс, ученые смогли сократить время перехода и добавили несколько ценных минут фотосинтезу. В сумме, за весь сезон роста прибавка оказалась значительной и обеспечила плюс 20% к урожайности соевых бобов. При этом качества зерен не ухудшилось.
«Несмотря на повышенную урожайность, белок зерен остался без изменений. Это значит, что часть дополнительной энергии, полученной от улучшенного фотосинтеза, скорее всего, направилась к азотфиксирующим бактериям в узлах растений», — пояснил директор RIPE Стивен Лонг.
Сначала новый метод был опробован на табаке, удобном для генетических исследований растении, а потом, когда показал свою эффективность, и на соевых бобах. Первые результаты уже получены, ведутся дополнительные испытания, итоги которых станут ясны в начале 2023 года.
В прошлом году команда ученых из Китая и других стран сообщила о создании нового подхода к повышению урожайности культур и сопротивляемости засухе. Технология позволила увеличить урожай риса и картофеля на 50%. Эти растения принадлежат к разным семействам, так что можно сделать вывод об универсальности метода.
