Кукурудза надзвичайно продуктивна завдяки особливому механізму фотосинтезу, який непогано б передати й іншим культурам. Такого висновку дійшли німецькі науковці, повідомляє EurekAlert.

Кукурудза значно перевищує по врожайності багато інших культур. Особлива анатомія листа і особлива форма фотосинтезу, яку називають «C4», яка сформувалась під час еволюції, дозволяють кукурудзі рости значно швидше, ніж подібним рослинам.

В результаті кукурудза потребує більш ефективних транспортних стратегіях для розподілу фотоасимілятів, що утворюються під час фотосинтезу, по всій рослині.

Науковці з дюссельдорфського університету Генріха Гейне (HHU) виявили механізм завантаження флоеми, який не був описаний раніше оболонка пучка, що оточує судинну мережу, є місцем для фактичного транспорту таких сполук, як цукру або амінокислот. Поява цього механізму, ймовірно, стане вирішальним еволюційним кроком до більш високої швидкості перенесення фотоасимілятів, що і дозволило кукурудзі бути високопродуктивною культурою. Це також, мабуть, пов’язано з більш ефективним фотосинтезом C4, використовуваним кукурудзою, в порівнянні з іншими рослинами, спроможними тільки на фотосинтез C3. Дослідження проводили д-р Джі Юн Кім і професор д-р Вольф Б. Фроммер з Інституту молекулярної фізіології HHU.

Листя рослин мають різну структуру на верхній (адаксіальній) і нижній (абаксіальній) сторонах, і кожна сторона виконує різні завдання. У кукурудзі, наприклад, переносники сахарози (SWEET) діють в «клітинах оболонки пучка» (обрамляють судинний пучок як вінок) на абаксіальній стороні листа.

У модельній рослині Arabidopsis thaliana (Різушка Таля) цукри, що вивільняються через SWEET з клітин паренхіми флоеми, доставляються безпосередньо в сусідні клітини-компаньйони за допомогою активного транспорту. У кукурудзи же цукор вивільняється в напрямку флоеми двома великими зв’язками оболонок клітин. Велика поверхня клітин оболонок пучка в порівнянні з паренхімою флоеми забезпечує набагато вищу швидкість перенесення. У порівнянні з різушкою кукурудза таким чином здатна транспортувати цукор більш ефективно.

Керівник інституту проф. Фроммер підкреслює важливість відкриття:

— Рослини кукурудзи надзвичайно продуктивні завдяки фотосинтезу C4. Цілком можливо, що врожайність рису або інших культур може бути збільшена шляхом передачі механізму завантаження з кукурудзи на ці культури.

Аби не пропустити найцікавішого, підписуйтесь на наш канал-Telegram