Ерлан Жумабаев 
Исследователи Университета Британской Колумбии обнаружили генетические механизмы, позволяющие растениям приостанавливать рост в периоды климатического стресса и возобновлять развитие после нормализации условий. Результаты работы, опубликованные в научном журнале «New Phytologist», могут стать основой для выведения сельскохозяйственных культур, способных выдерживать участившиеся природные аномалии.
В ходе лабораторных тестов биологи изучали реакцию модельных организмов и диких злаков на воздействие низких температур, засуху и засоление почв. Анализ показал, что при наступлении неблагоприятных условий корневая система временно прекращает деление клеток, а после отступления стресса возобновляет развитие. При тепловом воздействии наблюдается иной сценарий: растения сначала ускоряют рост, а затем впадают в фазу покоя до снижения температуры. Восстановление после засухи требует больше времени – этот процесс авторы исследования охарактеризовали как длительное преодоление последствий осмотического стресса.
Отслеживание активности белков с помощью флуоресцентных маркеров позволило детально изучить процесс клеточного деления. В период заморозков или избытка соли концентрация профильных белков резко снижалась, однако в течение суток после возвращения в нормальную среду показатели восстанавливались. Ключевую роль в этом цикле играет ген CDKA;1. Его блокировка в ходе опытов приводила к тому, что растения теряли способность к реабилитации и погибали до завершения жизненного цикла.
Изменение климата ведет к регулярным наводнениям, волнам жары и аномальным заморозкам, что создает прямую угрозу глобальной продовольственной безопасности. Предотвратить погодные катаклизмы невозможно, поэтому генетическое редактирование становится основным инструментом адаптации агропромышленного сектора к новым условиям. В ближайшие несколько лет научная группа планирует применить технологию CRISPR для модификации канадских сортов пшеницы. Конечная задача – создать линии злаков, которые смогут переносить экстремальные климатические явления без критической потери урожайности.
