Отечественные исследователи выяснили, что применение наночастиц ферригидрита способствует увеличению роста побегов пшеницы в четыре раза. Этот эффект может значительно сократить время, необходимое для селекции новых сортов зерновых и других сельскохозяйственных культур.
В современной практике активно применяется метод выращивания растений из изолированных клеток в искусственных условиях на специальных питательных растворах. Эта технология позволяет получать генетически однородные клоны или модифицированные линии растений. Однако у многих возделываемых видов, особенно у пшеницы, наблюдается низкая регенерация — превращение клеток в здоровый проросток. Часто клетки погибают или развиваются только в виде корневой системы, избегая стадии побега. Эти проблемы усложняют создание новых сортов.
Специалисты Красноярского научного центра СО РАН решили исследовать влияние наночастиц ферригидрита, добавленных в питательную среду, на рост и развитие тканей пшеницы, культивируемых в пробирке. Эксперимент охватил 6 основных сортов и 12 экспериментальных линий яровой пшеницы, как указано на сайте Десятилетия науки и технологий в России.
Ученые добавляли наночастицы ферригидрита в питательную среду на разных стадиях жизненного цикла клеточной культуры: от образования первичного скопления клеток из зародышей до активного деления клеток, последующего формирования побегов и корней. Результаты экспериментов показали, что двукратное применение наночастиц на критических этапах развития значительно увеличивало скорость регенерации, улучшало жизнеспособность тканей и стимулировало синтез хлорофилла. Добавление ферригидрита также замедляло старение клеток и усиливало фотосинтез.
Наиболее заметный положительный эффект наблюдался при добавлении ферригидрита на первых двух этапах развития. Скорость регенерации увеличивалась в четыре раза, число участков с накопленным хлорофиллом — потенциальных точек появления побегов, удваивалось, а количество погибших экземпляров уменьшалось почти на треть. Однако постоянное применение наночастиц на протяжении всех трех этапов оказалось неэффективным. Это вызвало повышенный оксидативный стресс и массовое разрушение клеток.
Результаты исследования демонстрируют возможность значительного сокращения времени, необходимого для создания новых сортов пшеницы. Разработанная методика может быть успешно использована и для других важных сельскохозяйственных культур, открывая широкие возможности для внедрения нанотехнологий в аграрный сектор.
Фото: hi-tech.mail.ru