Найден помогающий рису дышать под водой ген

Ученые обнаружили ген, с помощью которого рис может выжить в течение нескольких дней под водой. Он определяет структуру листьев растения, которая позволяет совершать необходимый для жизни газообмен. Если исследователи научатся контролировать выработку этого гена, то можно будет повысить выживаемость плантаций при затоплениях. Исследование опубликовано в журнале New Phytologist.

Международная группа ученых исследовала генетическую структуру риса и обнаружила ген LGF1, который отвечает за его гидрофобные свойства. Он контролирует структуру листьев на наноуровне. Именно благодаря ему рис может переживать наводнения – даже когда растения погружаются под воду, они продолжают поглощать углекислый газ, необходимый для фотосинтеза.

С помощью LGF1 листья риса вырабатывают растительный воск. Наноструктуры из этого воска на поверхности листа сохраняют около него тонкую воздушную пленку (leaf gas film, отсюда и название гена — LGF1). С помощью этой пленки листья продолжают получать углекислый газ прямо из воды. В дневное время идет фотосинтез, а ночью с помощью пленки растение «выдыхает» – отдает кислород.

Растения, у которых нет гена LGF1, не выживают при затоплении. Без восковых наноструктур вода быстро блокирует устьица – поры в листьях, через которых происходит газообмен. Попав под воду, растения без гена LGF1 перестают получать необходимый для фотосинтеза углекислый газ и погибают. Такое растение может жить под водой в течение нескольких дней, затем воздушная прослойка истончается, и вода блокирует устьица.

В дальнейшем ученые планируют изучить механизм выработки гена LGF1 и научиться ее контролировать. Тогда, как полагают исследователи, можно повысить выживаемость риса в течение более долгого затопления.