В Индии определили факторы, влияющие на устойчивость риса к засухе

Рост численности населения Земли и климатические изменения побуждают исследователей со всего мира разрабатывать засухоустойчивые сорта зерновых. Во время одной из таких попыток исследователи из Индийского технологического института в Дели (IIT Delhi), провели испытание некоторых засухоустойчивых сортов риса, чтобы разобраться, каким образом они могут противостоять засухе, передает agropages.com.

«Наша работа направлена ​​на изучение особенностей, которые могут быть использованы при выборе засухоустойчивых культур», — заявил профессор из IIT Delhi и автор исследования Арчана Чуг.

Во время своей работы, научные сотрудники исследовали три разновидности риса: Sahabhagidhan (засухоустойчивый сорт), и два восприимчивых к засухе сорта — IR64 и MTU-1010. Ученые искусственно смоделировали состояние засухи, перекрыв доступ к воде исследуемым растениям в течение пяти суток. После чего изучались генетические факторы, которые помогают этим разновидностям быть устойчивыми к засухе. Все это необходимо для создания надежных маркеров устойчивости к засухе, указывающих на способность растения переносить длительные периоды нехватки воды.

Отсутствие доступа к воде замедляет рост, влияет на фитоморфологию, физиологию и биохимию. Листья уменьшаются по размеру, стебель и корни удлиняются, происходит уменьшение фотосинтеза и биомассы, а также дисбаланс питательных веществ. Корни первыми испытывают стресс-фактор засуху. Чтобы выжить, корневая система либо уплотняется, либо удлиняется, чтобы получить доступ к большему количеству воды.

Авторы исследования обнаружили, что корни засухоустойчивой разновидности риса Sahabhagidhan продолжают расти в период стресса, в то время как чувствительные к засухе сорта демонстрируют снижение темпов роста. Кроме того, было обнаружено, что размер ксилемы (основная водопроводящая ткань наземных сосудистых растений) Sahabhagidhan, уменьшился, для того чтобы перенести условия засухи.

В исследовании также было обнаружено, что восприимчивые к засухе сорта содержат в себе незначительное количество пролина (аминокислота, используемая для синтеза белков) по сравнению с засухоустойчивым сортом Sahabhagidhan. По мнению научных сотрудников, белки пролина помогают поддерживать жесткость клеточной мембраны во время периодов дефицита воды, что дает возможность клетке продолжать функционировать. Во время засухи растения производят малондиальдегид (MDA), известный маркер окислительного стресса, во время которого сельхозкультура не в состоянии детоксифицировать себя от разрушающих элементов. Окислительный стресс может привести к гибели клеток. Снижение содержания MDA повышает устойчивость растений к засухе.