Ученые Института физиологии растений имени К.А. Тимирязева РАН исследовали влияние различных концентраций наночастиц золота на устойчивость к низким температурам, результаты показали, что такие обработки способны повысить морозустойчивость растений, сообщается в материалах Российского научного фонда (РНФ).
Специалисты использовали в экспериментах пшеницу генотипа Злата, относящуюся к раннеспелым высокоурожайным яровым сортам, широко используемым в сельскохозяйственной отрасли России (более 50% хозяйств).
«Исследование показало, что наночастицы золота изменяют метаболизм растений и активность генов, отвечающих за адаптацию к низкотемпературному стрессу. Обработку ими можно рассматривать как фитонанотехнологию, позволяющую повышать морозостойкость культурных растений и тем самым расширять диапазон широт, подходящих для выращивания сортов, которые не имеют генетической устойчивости к холоду», — цитирует пресс-служба фонда руководителя проекта, ведущего научного сотрудника Института физиологии растений имени К.А. Тимирязева РАН Юлию Венжик.
Она сообщила о планах продолжать исследования в этом направлении – с целью лучше понять физиолого-биохимические и молекулярные механизмы влияния наночастиц золота на растительный организм: возможно, их получится использовать в качестве стимуляторов роста и развития, а также адаптогенов, увеличивающих стрессоустойчивость растений при действии неблагоприятных факторов среды.
ХОД ЭКСПЕРИМЕНТА
Сорт Злата, участвовавший в исследовании, способен выдерживать небольшие заморозки, до минус трех градусов Цельсия. Для увеличения устойчивости пшеницы к низким температурам эксперты замачивали семена в растворах нанозолота разных концентраций.
Из обработанных семян выращивали растения, которые в возрасте 10 дней помещали на 7 суток в камеру с температурой плюс 4 градуса Цельсия, после чего определяли их морозостойкость: растения выдерживали при температурах от нуля до минус 9 градусов Цельсия, каждые 24 часа снижая температуру на два градуса. При нуле градусов выживаемость всех растений составила 100%, при минус — 60% для контрольных (необработанных наночастицами) растений; для прошедших обработку проростков показатель составил 97%.
Снижение температуры до минус пяти градусов привело к гибели контрольных растений, но половина обработанных растений выжила; при этом концентрация наночастиц, равная 10 микрограммам на миллилитр, оказалась наиболее эффективной. Кроме того, обработка наночастицами золота на 16% увеличила содержание сахаров в клетках и в восемь раз повысила активность гена Wcor15, отвечающего за устойчивость к холоду.
Наночастицы золота быстро и легко синтезируются из хлорауриновой кислоты, поэтому описанный метод можно использовать при адаптации теплолюбивых сельскохозяйственных культур к северным широтам, заключают в Российском научном фонде.
