Ученые обнаружили ген, который улучшает поглощение кукурузой влаги и азота
Открытие гена, который регулирует угол роста корней кукурузы, является новым инструментом, позволяющим выращивать более глубоко укоренившиеся культуры с повышенной способностью поглощать азот. Такого мнения придерживается международная группа ученых под руководством Пенсильванского университета (США).
Как отмечается, ген под названием ZmCIPK15 отсутствует в естественной мутантной линии кукурузы, корни которой растут под крутыми углами, что заставляет их углубляться в почву.
По словам руководителя исследовательской группы Джонатана Линча, идентификация гена, контролирующего угол роста корней кукурузы, важна для ученых. Именно от угла роста и глубины корневой системы во многом зависит питание, поглощение азота, влаги.
«Кукуруза является важнейшей сельскохозяйственной культурой в мире. Например, в США одной из крупнейших статей расходов у фермеров, которые выращивают кукурузу, есть закупки азотных удобрений. Однако, более половины азотных удобрений, внесенных в почву, никогда не используются растением, ведь они промываются глубже и попадают в грунтовые воды», — отметил Джонатан Линч, автор исследования.
Чтобы найти ген, регулирующий угол наклона корней, исследователи из Пенсильванского университета за четыре года проверили почти 500 линий кукурузы в Южной Африке. Полевые и тепличные эксперименты были проведены для подтверждения фенотипа мутантных растений и растений дикого типа, а также для проверки функциональной полезности изменений угла корня для захвата азота.
Как отметили ученые в ходе своих исследований, корни избранных растений были извлечены и измерены, что подтвердило функциональную важность гена ZmCIPK15. Это вызвало примерно 10-градусное изменение корневого угла.
В полевых исследованиях с субоптимальной доступности азота у растений кукурузы с геном ZmCIPK15 было отмечено на 18% больше биомассы побегов и на 29% больше накопление азота побегами, по сравнению с диким своим «собратом» после 70 дней роста.
Исследователи сообщают, что более крутой угол роста корней заметно улучшил поглощение азота растением.
