Учёные работают над выращиванием культурных растений в солончаках
Интернациональная команда ученых опубликовала на портале Nature Communications результаты исследования, посвященного выращиванию сельскохозяйственных культур в соленых почвах. В ходе работы они сосредоточились на идентификации генов, которые помогают растениям выживать в условиях высокой солености.
Обычно такие исследования проводятся на модельных растениях, однако растения, естественным образом адаптированные к соленой среде, могут дать больше информации. Одним из таких растений является солянка (Salicornia), которая растет в прибрежных солончаках, богатых NaCl.
Чтобы понять механизмы устойчивости солянки, ученые создали геномные последовательности двух видов этого растения и проанализировали их ответы на воздействие соли. Особое внимание было уделено субклеточным мембранным белкам, которые участвуют в переносе ионов внутри клеток.
Исследователи обнаружили, что белок SbiSOS1, аналог известного белка SALT-OVERLY-SENSITIVE 1 (SOS1), локализуется в тонопласте — мембране, окружающей вакуоль клетки. Этот белок перекачивает ионы натрия (Na+) в вакуоль, предотвращая их токсичное накопление в цитоплазме клетки.
Кроме того, были идентифицированы 11 белков, один из которых — SbiSALTY — значительно улучшает рост дрожжей в соленой среде. Структурные исследования с использованием ЯМР показали, что этот белок не имеет фиксированной структуры и находится в эндоплазматическом ретикулуме, где он может взаимодействовать с рибосомами и РНК, защищая их во время солевого стресса.
Эти результаты открывают новые перспективы для селекции сельскохозяйственных культур, которые смогут успешно расти в соленых почвах, что особенно важно для регионов с ограниченными ресурсами пресной воды.