Изследване: как се усеща един картоф?

В опит да увеличи производителността на селското стопанство и да ограничи отпадъците, екип от изследователи от Еврейския университет в Йерусалим (HU) Робърт Х. Смит Факултет по земеделие, храни и околна среда разработи метод за откриване на признаци на стрес, преди растението да бъде повредено .

Растенията са изложени на всякакъв вид атмосферни влияния и други външни фактори, които причиняват вреда и влияят върху способността на растенията да се подлагат на фотосинтеза и да произвеждат плодове. Ако фермерите могат да получат ранен предупредителен знак, че растенията им не се справят добре, това ще им помогне да вземат мерки за защита на продукцията си, да предотвратят значителни загуби и да защитят националните източници на храна.

В ново изследване, публикувано в Физиологията на растенията от Матанел Хипш под ръководството на д-р Шило Розенвасер от Департамента по растителни науки на HU, учените са въвели молекулни биосензори в картофите, които позволяват в реално време да се наблюдават сигналите за стрес в растенията.

Целта на проучването беше да се разработи иновативна техника, която позволява ранно откриване на стрес и недохранване, без да се уврежда самото растение. Изследователите избраха да се съсредоточат върху скромния картоф като основна хранителна култура, която представлява 40% от износа на Израел и е от решаващо значение за продоволствената сигурност в световен мащаб. Известен с латинското си наименование Solanum tuberosum, картофът осигурява основни хранителни вещества като диетични фибри, витамини, минерали, протеини и антиоксиданти.

Сутрешен индустриален дайджест Най-важното за деня в един имейл.

Делнични дни. Отписване с едно кликване.

Използвайки генно инженерство, екипът представи нов ген, кодиран на флуоресцентен протеин, който отчита нивото на реактивни кислородни видове - силно реактивни молекули, че натрупването им означава реакция на стрес. Биосензорът е насочен към хлоропласта, органелата в клетката, отговорна за фотосинтезата, химичния процес, който прехвърля светлината в енергията за растежа на електроцентралата. След това изследователите успяха да наблюдават светлината, излъчвана от биосензорите, и да определят началната фаза на реакциите на стреса на растенията.

„Използвайки флуоресцентна камера с изключително висока чувствителност, успяхме да наблюдаваме флуоресцентните сигнали, излъчвани от биосензорите, и забелязахме натрупването на реактивни кислородни видове по време на ранните фазови реакции на стресови условия като суша, екстремна температура и висока светлина, - обясни Розенвасер.

Изследователите вярват, че приложението на биосензори може да бъде разширено и към други ключови култури - усилие, което ще помогне да се спре вълната от несигурност на храните и липса на реколта поради климатичните промени в световен мащаб.