Китайские ученые выявили новый молекулярный механизм, позволяющий одновременно повысить холодоустойчивость кукурузы и эффективность усвоения фосфатов, что может помочь преодолеть один из ключевых аграрных компромиссов, снижающих урожайность в условиях низких температур, сообщает Qazinform.com.

Кукуруза, происходящая из тропических регионов, крайне чувствительна к холоду. Низкие температуры замедляют рост растения и одновременно ограничивают поглощение фосфатов из почвы, создавая двойной стресс — температурный и питательный.

Группа ученых из Государственной ключевой лаборатории устойчивости растений при Китайский сельскохозяйственный университет обнаружила важный молекулярный механизм, координирующий реакцию кукурузы на холод и процессы усвоения питательных веществ. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.

Исследователи установили, что ключевую роль играет белок NLA — убиквитин-лигаза E3, выступающая центральным регулятором в ответе растения на холод и контроле поглощения фосфатов.

По словам соавтора работы, профессора Ян Шухуа, в естественных условиях этот механизм действует по принципу «качелей»: усиление холодоустойчивости с помощью белка NLA одновременно снижает способность корней усваивать фосфаты.

Чтобы преодолеть этот компромисс, ученые с применением технологий ИИ-дизайна белков и редактирования генома разработали модифицированный вариант NLA. Это позволило целенаправленно оптимизировать функцию лигазы E3 и создать новую зародышевую плазму кукурузы, сочетающую высокую устойчивость к холоду и эффективное использование фосфатов.

Авторы исследования отмечают, что предложенный подход может быть адаптирован для регулирования усвоения других важных элементов, таких как азот, что имеет большое значение для селекции сельскохозяйственных культур, способных выдерживать изменчивые климатические условия на фоне глобального потепления.

Ранее Qazinform сообщало, что китайские ученые также выявили механизм тревожности, вызванной социальной изоляцией.