Пустыня Атакама в Чили представляет собой суровое и враждебное место, известное как самая сухая пустыня на планете. Тем не менее и на этих пустошах каким-то образом выживают организмы, история которых насчитывает тысячи лет.

Выявление механизмов, стоящих за этими невероятными успехами, — это задача, которая сегодня стала более важной, чем когда-либо прежде, поскольку ответы на эти вопросы могут раскрыть секреты выращивания продуктов питания в мире, который с каждым годом становится все жарче и суше.

В новом исследовании ученые нашли некоторые из скрытых уловок, обнаружив генетические основы ряда адаптаций, которые позволяют растительной жизни процветать даже в экстремальных условиях пустыни Атакама.
«В эпоху ускоренного изменения климата критически важно раскрыть генетическую основу для повышения урожайности и устойчивости сельскохозяйственных культур в засушливых и бедных питательными веществами условиях», — Глория Коруцци, ведущий автор исследования.

В течение десяти лет Коруцци и международная группа исследователей изучали растительный мир Атакамы в 22 местах в пустынном ландшафте. Образцы отсюда переправлялись в лабораторию в жидком азоте, чтобы сохранить их для геномного анализа.

В общей сложности исследователи изучили геном 32 растений из Атакамы, сравнив их с близкородственными видами, не имеющими генетических адаптаций к пустынным условиям.
«Цель состояла в том, чтобы использовать это эволюционное древо, основанное на последовательностях генома, для выявления изменений в аминокислотных последовательностях, закодированных в генах, которые позволяют поддерживать эволюцию адаптации растения Атакама к условиям пустыни», — Глория Коруцци.

Исследователи отобрали 265 генов, предполагая, что коррелировали с мутациями, которые могут дать преимущества в пустыне Атакама. Дальнейший анализ показал, что 59 из этих генов обнаруживается в одном из наиболее изученных модельных организмов в биологии растений — арабидопсисе или резуховидке Таля (Arabidopsis thaliana).

Эти гены позволяют арабидопсису выдерживать высокий радиационный и температурный стресс, регулировать развитие цветков и время цветения, помогают защищаться от патогенов, а также поглощать воду и питательные вещества. Хорошая новость заключается в том, что часть той же генетики можно найти и в видах пищевых культур.

«Эта работа имеет прямое отношение к регионам по всему миру, которые становятся все более засушливыми, с такими факторами, как засуха, экстремальные температуры, а также наличие соли в воде и почве, представляющих значительную угрозу для глобального производства продуктов питания.

Поскольку некоторые растения Атакамы тесно связаны с основными культурами, в том числе зерновыми, бобовыми и картофелем, выявленные нами гены-кандидаты представляют собой генетическую золотую жилу для создания более устойчивых сельскохозяйственных культур, что является необходимостью с учетом растущего опустынивания нашей планеты», — заключают исследователи.

https://nat-geo.ru/nature/v-rasteniyah-atakamy-nashli-geny-pozvolyayushie-vyzhivat-v-surovyh-usloviyah-pustyni/