Обработка пшеницы золотом на 16% увеличила количество сахаров в её листьях

Учёные Института физиологии растений имени К. А. Тимирязева РАН повысили устойчивость пшеницы к холоду, обработав её семена наночастицами золота. Результатами экспериментов они поделились на страницах Plants, сообщили в Российском научном фонде.

Фото: freepik.com by montypeter, PDM

Давно известно, что сахара в клетках растений выполняют роль криопротекторов — снижают риск обезвоживания и образования льда, тем самым стабилизируя клеточные мембраны и защищая их от разрушения низкими температурами. Благодаря этому холодостойкие сельхозкультуры выдерживают заморозки до -3…-5 °C.

Для улучшения устойчивости к неблагоприятным погодным условиям в лаборатории зимостойкости ИФР придумали обработку семян пшеницы золотом. В этом им помогли коллеги из Института биохимии и физиологии растений и микроорганизмов Саратовского научного центра. Они получили наночастицы благородного металла из хлорауриновой кислоты — доступного соединения, широко применяемого в медицине. Крупинки размером не более 20 нанометров легко проникают внутрь клеток.

Обработка раствором золотых наночастиц семян яровой пшеницы генотипа Злата повысила их сопротивляемость заморозкам, что подтвердили эксперименты: при -5 °C выжило более 50% ростков, а в контрольной группе погибли все.

Изучение выросших из этих семян растений показало, что их листья содержат на 16% больше сахаров, а отвечающий за устойчивость к холоду ген Wcor15 — в восемь раз активнее.

"Исследование показало, что наночастицы золота изменяют метаболизм растений и активность генов, отвечающих за адаптацию к низкотемпературному стрессу. Обработку ими можно рассматривать как фитонанотехнологию, позволяющую повышать морозостойкость культурных растений и тем самым расширять диапазон широт, подходящих для выращивания сортов, которые не имеют генетической устойчивости к холоду", — прокомментировала ведущий научный сотрудник ИФР кандидат биологических наук Юлия Венжик.

По её словам, в планах — исследования эффективности наночастиц золота в качестве стимулятора роста и развития растений, а также адаптогена для увеличения их стрессоустойчивости.