Проєктна група з Університету Іллінойсу в США досліджує, як генетично адаптувати рослини, щоб підвищити врожайність завдяки поліпшенню їхньої здатності до фотосинтезу.
За словами головного дослідника і директора проєкту «Реалізація підвищеної фотосинтетичної ефективності (Ripe)» професора Стіва Лонга, за останні десятиліття було мало поліпшень у фотосинтезі сучасних сортів сільськогосподарських культур, таких як соєві боби і пшениця, пише Oils&Fats International.
«Нам необхідно мати можливість підвищувати продуктивність без подальшого збільшення попиту, особливо щодо води», — зазначив професор Лонг.
Хоча ефективність фотосинтезу в сільськогосподарських рослин була значно нижчою від рівнів, які могли бути досягнуті теоретично, на неї було важко вплинути через складну природу процесу, в якому понад 100 етапів кодувалися ще більшою кількістю генів, що давало мільйони потенційних перестановок.
У доповіді йдеться, що професор Лонг і його команда створили цифрового двійника процесу фотосинтезу, який може налаштовувати цей процес мільйонами способів. З цих мільйонів варіантів програма могла визначити ті, які принесуть найбільші поліпшення.
«Потім ми впровадили їх у сільськогосподарські культури, і якщо це призведе до покращення в теплиці, ми візьмемо їх на нашу експериментальну ферму і перевіримо в реальних умовах», — сказав професор Лонг.
Дослідження вже дало багатообіцяючі результати: зміни в механізмі фотосинтезу рослин сої призвели до підвищення врожайності більш ніж на 20% у контрольованому середовищі, і наразі проводяться польові випробування.
Одним із напрямів роботи була зміна реакції рослин на зміни рівня освітленості. У звіті йдеться, що команда працювала з трьома генами, які кодують білки ксантофілового циклу. Це відбувалося, коли листя переходило від світла до тіні, не дозволяючи рослині поглинати більше світла, ніж вона могла використовувати.
Цей процес міг зайняти кілька хвилин, але зміни в генах Райпа означали, що рослини могли швидше пристосовуватися до змін рівня освітленості.
Дослідницьку роботу також проводили інші команди по всьому світу. Наприклад, компанія Wild Bioscience, дочірня компанія Оксфордського університету, працювала над збільшенням частки кожного листка, здатного до фотосинтезу, завдяки збільшенню експресії гена, виявленого в диких рослинах. У цьому процесі задіяна складна обчислювальна біологія.
«Те, що ми робимо, — це намагаємося перепроєктувати природні поліпшення фотосинтезу, які існують у дикій природі, щоб ми могли скопіювати їх у сільськогосподарських культурах», — зазначив співзасновник Росс Хендрон.
Згідно зі звітом, компанія працює над пшеницею, соєю та кукурудзою і домоглася збільшення біомаси насіння більш ніж на 20%. Польові випробування наразі перебувають на стадії оцінки. За словами Хендрона, якщо все піде за графіком, сільськогосподарські культури можуть стати комерційно доступними приблизно до 2030 або 2031 року.
Однак деякі вчені з обережністю ставляться до того, чого можна досягти з погляду врожаю на полях, ідеться у звіті.
За словами головного наукового співробітника сільськогосподарського науково-дослідного інституту Rothamsted Research Метью Пола, збільшення фотосинтетичної здатності листя може просто призвести до його зменшення, а високі темпи фотосинтезу можуть означати більшу втрату води, а це означає, що рослинам буде потрібно більше зрошення.

Від Дія.City до сучасного агровиробництва: технологічні виклики на TECHNOVATION

Гастровечір у Львові: від локального продукту до високої кухні

На Миколаївщині розвивають виноградник за принципами регенеративного землеробства

Компанія ADM модернізує біоетанольний завод у штаті Небраска, США, щоб до 2027 року збільшити щорічну переробку кукурудзи приблизно на 508 тис. т.

Закупівельні ціни на фуражну кукурудзу продовжують знижуватись поточного тижня в українських портах.

Ціни на основні сільгоспкультури цього сезону просіли. Пшениця, кукурудза та соняшник подешевшали вдвічі. Водночас витрати на виробництво нікуди не зникли. Тож навіть за непоганої врожайності економіка вирощування більшості культур для аграріїв не складається.

У групі компаній «Агрейн» триває збирання кукурудзи врожаю 2026 року. погода вносить корективи в графіки польових робіт.

Запаси зернових і зернобобових культур в Україні станом на 1 жовтня поточного року становили 20,7 млн т, що на 6 млн т більше за показник на аналогічну дату роком раніше.

Група АГРОТРЕЙД завершила збирання сої. Цього сезону культуру вирощували на майже 3000 га в Сумській та Харківській областях.

Конкурентоспроможність для виробників української продукції сьогодні в пріоритеті. Адже бізнес прагне розвивати виробництва попри війну, тому демонструє стійкість і працює над удосконаленням рішень і розробок, які успішно просуває на внутрішньому ринку та за кордоном.

Дослідники Університету Седжон у Сеулі за допомогою редагування геному CRISPR/Cas9 отримали лінію сої з вмістом олеїнової кислоти до 90,2%.

Висока вартість логістики продовжує тиснути на експортні ціни на пшеницю, а перспективи подальшого зростання ринку дедалі більше залежать від перебігу посівної кампанії.