Ученым-растениеводам известен тот факт, что урожайность сельскохозяйственных культур пропорциональна дозе азотных удобрений. Однако повышенное использование удобрений является дорогостоящим и вредным для окружающей среды. До сих пор неизвестны основные механизмы, с помощью которых растения регулируют свой рост в соответствии с дозой азота. Об этом сообщает информационный портал PHYS.ORG.

Ученым-растениеводам известен тот факт, что урожайность сельскохозяйственных культур пропорциональна дозе азотных удобрений. Однако повышенное использование удобрений является дорогостоящим и вредным для окружающей среды. До сих пор неизвестны основные механизмы, с помощью которых растения регулируют свой рост в соответствии с дозой азота. Об этом сообщает информационный портал PHYS.ORG.

В новом исследовании ученые по геномике растений из Центра геномики и системной биологии Нью-Йоркского университета обнаружили недостающую часть в молекулярной связи между восприятием растением дозы азота в окружающей среде и дозозависимыми изменениями в его биомассе.

Результаты исследования могут ответить на вопрос, как увеличить рост растений и ограничить использование удобрений.

Взяв за основу новый подход, исследователи из Нью-Йоркского университета изучили, как возрастающие дозы азота создают изменения в геномной экспрессии растений в зависимости от времени. Затем они использовали математические модели для исследования скорости изменения мессенджерной РНК (мРНК) для тысяч генов в пределах генома до этой экспериментальной установки.

Исследователи обнаружили, что динамика реакций мРНК на дозу азота определялась простыми принципами ферментативной кинетики-скоростями реакций, катализируемых ферментами, впервые описанными Михаэлисом-Ментеном в 1913 году. Авторы исследования обнаружили, что Кинетика Михаэлиса-Ментена может точно моделировать скорость изменения экспрессии генов в 30% реагирующих на дозу азота генов. 

«Согласно классической кинетической модели Михаэлиса-Ментена, изменение количества ферментов будет влиять на максимальную скорость возможной реакции. Поскольку факторы транскрипции определяют скорость, с которой происходит транскрипция генов из ДНК в РНК, их можно напрямую сравнить с каталитическими ферментами в модели Михаэлиса-Ментена. Это означает, что увеличивается обилие ключевых факторов транскрипции он должен быть в состоянии повысить скорость экспрессии генов, зависящих от дозы азота, и, как следствие, скорость роста растений», — говорит Глория Коруцци, автор исследования, профессор Нью-Йоркского университета.

Исследовательская группа обнаружила, что повышение уровня транскрипционного фактора TGA1 ускоряло темпы экспрессии, реагирующих на дозу азота генов и скорость роста растений.

«Моделируя кинетику транскриптома, лежащую в основе определения дозы азота, используя классический принцип кинетики Михаэлиса-Ментена, мы обнаружили регуляторный ген, повышенная экспрессия которого может стимулировать рост культур в низкоазотистых почвах. Поскольку TGA1 сохраняется в растениях, включая такие культуры, как рис, помидоры и пшеница, наши выводы имеют последствия для повышения эффективности использования азота в сельскохозяйственных культурах, что может принести пользу сельскому хозяйству и устойчивости», — считает автор исследования.

Растения, которые чрезмерно экспрессировали TGA1, увеличивали скорость роста в ответ на азот, достигая биомассы растений в три раза больше, чем растения дикого типа.

Banner 3 - sidebar
Поток новостей
Цены на сахар растут на фоне прогнозов мирового дефицита

Цены на сахар растут на фоне прогнозов мирового дефицита

Цены и Тренды
Мировые цены на сахар вновь пошли вверх после того, как сразу несколько аналитических компаний ухудшили прогнозы по балансу рынка на сезон 2026/27. Участники рынка все больше опасаются, что предложение окажется недостаточным для удовлетворения спроса, что уже отражается на биржевых котировках.
Агросектор Италии страдает от жары: ущерб оценивается в €1,5 млрд

Агросектор Италии страдает от жары: ущерб оценивается в €1,5 млрд

В Мире
Рекордно высокие температуры, установившиеся на всей территории Италии, нанесут ущерб национальному сельскохозяйственному сектору в размере €1,5 млрд. Об этом пишет газета La Repubblica со ссылкой на профильные организации и ассоциации аграриев.
Цены на украинский рапс продолжают снижаться из-за логистических рисков

Цены на украинский рапс продолжают снижаться из-за логистических рисков

Цены и Тренды
Полная остановка морского экспорта рапса из Украины привела к скачку биржевых котировок на позапрошлой неделе, что спровоцировало резкое увеличение продаж рапса европейскими фермерами. В результате этого, а также на фоне наращивания предложения из Украины с поставками через западные границы, перерабатывающие заводы практически закрыли потребности в…
Banner 5 - sticky sidebar first
Партнерские материалы
Компания Väderstad примет участие в выставке TehAgroFest, представив решения премиум-класса и сезонные скидки

Компания Väderstad примет участие в выставке TehAgroFest, представив решения премиум-класса и сезонные скидки

Необходимость выполнения сельскохозяйственных работ за всё более сжатые сроки при контролируемом потреблении ресурсов и минимальных потерях влаги побуждает фермеров уделять больше внимания производительности и точности техники. На выставке TehAgroFest 2026 компания Väderstad представляет вниманию фермеров четыре агрегата, предназначенные для выполнения ключевых этапов технологического цикла: подготовки…
«Terra Moldova» — это больше, чем просто выставка

«Terra Moldova» — это больше, чем просто выставка

«Terra Moldova» — это национальная платформа, посвящённая развитию и будущему сельских регионов, устойчивому развитию, туризму и инновациям в сельском хозяйстве. Это место встречи земли, людей и идей, где решения прорастают, как семена, — от биоэнергетики до переработки отходов, от экологичного дизайна до гастрономических инноваций. Каждая…
Ультраповерхностная обработка почвы с CROSSCUTTER DISC от VÄDERSTAD

Ультраповерхностная обработка почвы с CROSSCUTTER DISC от VÄDERSTAD

CrossCutter Disc расширяет спектр возможностей для эффективной обработки почвы и улучшения полевых результатов. Он обеспечивает полную обработку почвы при рабочей глубине всего 2–5 см. Работает очень интенсивно с низкими тяговыми требованиями при ультраповерхностной глубине обработки и высокой скорости, до 20 км/ч. Уникальная режущая способность: крошит,…