Прививка позволит вывести засухоустойчивые сорта деревьев

Засуха — один из основных ограничивающих производство грецких орехов факторов. Она часто снижает урожайность и ослабляет деревья. Прививка традиционно используется для повышения устойчивости плодовых и орехоплодных деревьев, однако точные механизмы передачи сигнала между подвоем и привоем остаются неясными.

Исследователи Чжэцзянского университета изучили, как модифицированные подвои грецкого ореха повышают устойчивость к засухе деревьев. Исследование было сосредоточено на гене JrGA20ox1, который играет ключевую роль в производстве гиббереллина. Ученые определили, как его сверхэкспрессия или подавление в корневищах влияет на урожайность деревьев в условиях засухи.

Они использовали усовершенствованную методику прививки: дикие привои грецкого ореха были привиты на корневища, генетически модифицированные для сверхэкспрессии или подавления гена JrGA20ox1.

В условиях засухи привой, привитый на корневище с экспрессией гена JrGA20ox1, показал пониженную засухоустойчивость, характеризующуюся снижением уровня хлорофилла, усиленным пожелтением листьев и повышенным окислительным стрессом. И наоборот, привой, привитый на корневище с подавленным геном JrGA20ox1, лучше противостоял засухе, сохранял больше хлорофилла, испытывая меньший окислительный стресс и снижая потерю воды. Анализ показал, что гиббереллины играют решающую роль в передаче сигнала от корневища к привою, непосредственно влияя на реакцию к засухе.

Результаты исследования углубляют понимание взаимодействия подвоя и привоя и открывают путь к созданию более устойчивых сортов сельскохозяйственных культур в ответ на изменение климата.

Данный подход может быть использован и для других видов деревьев, что позволит вывести новые засухоустойчивые сорта. Исследование подчеркивает необходимость изучения технологий прививки как эффективной стратегии глобальной продовольственной безопасности.

Елена Каримова

кандидат биологических наук

Источник: Heqiang Lou et al, JrGA20ox1-transformed rootstocks deliver drought response signals to wild-type scions in grafted walnut, Horticulture Research (2024). DOI: 10.1093/hr/uhae143