Как и люди, растения испытывают стресс, если им слишком жарко или холодно, или они не получают достаточно воды и питательных веществ. Исследователи с факультета сельского хозяйства, продовольствия и окружающей среды Еврейского университета вывели картофель, который сам будет "сигнализировать" фермеру, что растению некомфортно.
Для этого они имплантировали в культуру ген с флуоресцентным белком. Белок меняет цвет, в зависимости от уровня свободных радикалов - кислородсодержащих молекул, которые накапливаются, когда живой организм испытывает стресс.
Отчет о своем исследовании ученые Матанель Хипш и Шило Розенвассер опубликовали в научном журнале "Физиология растений".
Читайте также
Предполагается, что флуоресцентный световой сигнал от белка будет улавливать специальная камера. Доктор Розенвассер сказал изданию The Times of Israel, что команда планирует разработать простую в использовании и доступную камеру для фермеров.
Ученые надеются адаптировать эту технологию для измерения стресса у других сельскохозяйственных культур.
Интересно, что Массачусетском технологическом институте пошли другим путем в решении той же проблемы. Вместо генной модификации его ученые используют нанобионику. Они внедряют в растения крошечные сенсоры - искусственно созданные частицы, которые могут получить доступ к клеткам растения и даже к субклеточным структурам, таким как хлоропласты.
Сенсоры покрыты полимерным покрытием, которое меняет цвет в зависимости от содержания в клетках тех или иных веществ. Эта технология используется для обнаружения в грунтовых водах мышьяка - настоящая проблема для многих фермеров, выращивающих рис.
Лаборатория Массачусетского технологического института начала использовать такие датчики и для обнаружения химических сигналов, которые растение отправляет, когда находится в состоянии стресса.
Доктор Розенвассер поясняет, что у генетического подхода есть свои плюсы и минусы по сравнению с нанобионикой.
С одной стороны, генетическую модификацию нужно выполнить лишь один раз, и дальше новый ген передается будущим поколениям растения. С другой стороны, люди все еще опасаются генетически модифицированных продуктов.
Как вариант, Розенвассер предлагает высаживать на поле лишь определенное количество генетически модифицированного картофеля, который будет использоваться как своего рода маркер некомфортных условий для растений. Перед тем, как обычный картофель будет собран для продажи, генномодифицированные растения можно будет удалить с поля.