Израильские биологи превратили растения картофеля в «живые индикаторы», получив линию ГМ-растений, которые сигнализируют о своем состоянии слабым свечением.
Одно и то же растение в нормальном (слева) и стрессированном (справа) состоянии / ©Shilo Rosenwasser, Hebrew University
Растения обмениваются сигналами совершенно иначе, чем животные, и фермерам бывает непросто заметить проблемы с будущим урожаем. Вовремя понять, что они испытывают стресс и нуждаются в дополнительном уходе, помогут новые ГМ-линии сельскохозяйственных растений, способные сигнализировать об этом с помощью флуоресценции. Такой картофель получила недавно команда ученых из Еврейского университета в Иерусалиме, статья которых опубликована в журнале Plant Physiology.
Биологи генетически модифицировали хлоропласты картофеля — клеточные органеллы, ведущие фотосинтез и несущие небольшую собственную ДНК, отдельную от ядерной. В них внесли зеленый флуоресцентный протеин 2 (roGFP2), который реагирует на появление в клетке реактивных форм кислорода — обязательных спутников стресса разной природы. Чем больше накапливается таких кислородных молекул и радикалов, тем ярче флуоресцирует растение.
©Matanel Hipsch, Hebrew University
В лабораторных экспериментах с ГМ-картофелем ученые продемонстрировали, что новая система позволяет уже на ранних стадиях распознать наступление стресса, вызванного недостатком влаги, высокой температурой и чересчур ярким освещением. Впрочем, даже «в самом тяжелом случае» свечение остается слишком слабым для того, чтобы заметить его невооруженным глазом, поэтому для наблюдения за такими растениями-индикаторами необходимо использовать специальную камеру.
Вдохновленные успехом, теперь ученые собираются применить ту же технологию для получения живых «биоиндикаторов» других сельскохозяйственных растений. Стоит добавить, что команда из Иерусалима — не единственная, занятая этой проблемой. Калифорнийский стартап InnerPlant уже продает всем желающим ГМ-растения томата, флуоресцирующие при стрессе.
