現代農業面臨著土壤鹽鹼化、氣溫升高、水分缺乏以及農藥造成的土地枯竭等問題。別爾哥羅德國立研究大學報告稱，解決方案之一是種植適應惡劣條件的植物品種。該研究成果發表在《農學》雜誌上 。
該大學的科學家與來自中國德州學院的同事正在研究最重要的農作物——馬鈴薯——對極端條件，特別是鹽脅迫的反應機制。據他們介紹，與其他通常僅通過外部指標（株高、產量）來評估脅迫影響的研究不同，別爾哥羅德國立研究大學的科學家的工作重點是深層細胞水平。他們正在研究內質網，這是一種負責蛋白質合成和運輸的結構。
通過利用生物信息學技術開展研究，專家們在馬鈴薯基因組中鑒定出29個與內質網對脅迫反應相關的基因，並確定了它們在不同植物組織中的行為。
“在細胞層面進行評估使我們能夠瞭解單個細胞如何應對脅迫，包括光合作用水平和酶促反應速率。這比簡單地測量植物的高度或塊莖數量更有意義，”別爾哥羅德國立大學區域微生物中心主任伊娜·索利亞尼科娃說道。
正如研究人員所指出的，瞭解這些分子機制將為兩個主要領域開闢道路：培育新的抗脅迫馬鈴薯品種和研制微生物制劑以增強其抗性。
“微生物通過合成生長激素和增加礦物質的利用率來幫助植物適應逆境。然而，它們的作用機制各不相同，因此我們的目標是基於微生物和大型生物體相互作用的研究來研發藥物。” 索利亞尼科娃評論道。
現階段，該大學的專家計劃專注於研制複雜的生物制劑，這不僅可以提高馬鈴薯的抗逆性，還能保護其免受病原體的侵害，從而減少農藥的使用，生產出更環保的作物。
科學家們已聯合提交了俄羅斯-中國科學基金會的資助申請。