В этом году Межправительственная группа экспертов ООН по изменению климата сообщила, что уже более 500 миллионов человек во всём мире проживает в регионах, деградировавших из-за обезлесения, изменения погодных условий и чрезмерного использования пахотных земель.
В долгосрочной перспективе последствия неэффективного управления земельными ресурсами вкупе с критическим изменением климата могут быть катастрофическими, вплоть до голода.
Чтобы решить эту проблему, многие исследователи занимаются развитием городского сельского хозяйства. Специалистов привлекает возможность обеспечить горожан продовольствием при одновременном снижении издержек, связанных с выращиванием и транспортировкой продуктов.
Конечно, речь не идёт о том, чтобы разбивать огороды в городских парках. В данном случае грядки не должны занимать много места, да и сами растения важно приспособить к росту в непривычных условиях.
Перспективное решение предложила международная команда учёных во главе с Захари Липпманом (Zachary Lippman) из Лаборатории в Колд Спринг Харбор, США.
Эта частная некоммерческая организация славится своими экспериментами по созданию "суперрастений". К примеру, ранее научная группа Липпмана лишила экзотический физалис коммерческих недостатков, а также нашла способ повысить урожайность томатов и получать гигантские плоды этого растения.
В ходе новой работы исследователи приспособили томаты к росту в городских условиях. С помощью генетических модификаций учёные получили растение с мелкими плодами, растущими гроздьями, словно виноград.
По заявлению специалистов, такие помидоры можно выращивать хоть на крыше небоскрёба, хоть в космосе.
С помощью инструмента CRISPR команда изменила работу двух генов, которые контролируют скорость репродуктивного роста и размер растений, и ещё одного гена, который контролирует длину стебля.
В результате томат начал раньше зацветать и плодоносить, но при этом на определённом этапе его стебли переставали расти.
В ходе испытаний учёные поняли: чтобы сохранить урожайность, а также вкус и аромат, им придётся пожертвовать размером не только самого куста, но и плодов. (Ведь при изменении хотя бы одной настройки перестраивается вся система, и живой организм не исключение.)
Получившиеся "городские" растения похожи на пышный букет, у которого вместо цветов – небольшие помидоры черри.
Урожай нового сорта томатов созревает менее чем за 40 дней. Для сравнения: скороспелые традиционные сорта начинают спеть примерно на 85-90 день от всходов, самые поздние – на 130-140 день.
"Наша работа показывает, что мы можем производить [сельскохозяйственные] культуры по-новому, без необходимости сильно распахивать землю или добавлять чрезмерное количество удобрений, которые стекают в реки, – говорит профессор Липпман. – Это дополнительный подход к тому, чтобы накормить людей на местном уровне и уменьшить углеродный след".
Впрочем, одними томатами сыт не будешь. Поэтому команда совершенствует свою технологию для работы с другими растениями, например, киви. Авторы надеются, что их начинание поддержат и другие исследователи.
Кстати, Липпман также сообщил, что разработкой компактных и сверхскороспелых культур уже заинтересовалось в НАСА. В ведомстве не исключают, что будущие покорители Марса превратят "городские" томаты в "космические". Возможно, плантации можно будет разбить прямо на космических кораблях. Но этот вопрос ещё предстоит изучить подробнее.
О проделанной работе команда отчиталась в статье, представленной в журнале Nature Biotechnology.
Напомним, ранее "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) рассказывали о "вкусных" генах, которые вернут томатам сладость и свежий запах, а также о том, почему не следует хранить помидоры в холодильнике.
Также мы писали о том, как учёные "взломали" фотосинтез растений, чтобы повысить их урожайность.
