Вчені навчили рослини картоплі світитися у відповідь на стрес

Одна з проблем землеробства полягає в тому, що до того часу, коли рослини здаються хворими або піддаються стресу іншим чином, може бути вже занадто пізно вирішувати цю проблему. Однак новий сорт картоплі зможе сам попереджати фермерів за допомогою флуоресценції ще на найбільш ранніх стадіях стресу.

Здатність рослин світитися через сильний стрес дозволить вчасно звернути увагу на можливі хвороби або зараження паразитами

Експериментальна генетично модифікована рослина картоплі була розроблена вченими Єврейського університету Єрусалиму під керівництвом доктора Шило Розенвазера. Вони вирішили модифікувати картоплю Solanum tuberosum, більш відомий як ірландська картопля, оскільки це основна продовольча культура в багатьох країнах світу.

Дослідники ввели новий ген у хлоропласти рослини, які являють собою органели (субклеткові структури), що здійснюють фотосинтез. Цей ген експресує флуоресцентний білок у відповідь на присутність активних форм кисню - це високореактивні хімічні молекули, які виробляються, щоб допомогти пом'якшити стрес, хоча вони також можуть завдати шкоди рослині, якщо в надлишку накопичуються в його клітинах.

Простіше кажучи, чим більше стресу відчуває рослина, тим більшу кількість активних форм кисню вона виробляє. У разі нової картоплі це, в свою чергу, змушує її виробляти більше флуоресцентного білка, тому чим більше стрес у рослини, тим яскравіше його флуоресцентне світіння. І хоча флуоресценцію не можна побачити неозброєним оком, вчені змогли виявити її за допомогою високочутливої флуоресцентної камери.

«Ми змогли відстежувати сигнали флуоресценції, що випускаються біосенсорами, і помітили накопичення активних форм кисню на ранніх етапах реакції на стресові умови, такі як посуха, екстремальна температура і яскраве світло», - розповів Розенвазер.

Тепер команда планує продовжити розробку концепції і застосувати її до інших культур. Фактично, схожа, але не пов'язана з цим технологія вже була комерціалізована каліфорнійською компанією InnerPlant, яка має намір випустити на комерційний ринок томат, також здатний світитися при стресі.