Исследование: рост уровня озона представляет скрытую угрозу для кукурузы

Новое исследование, проведённое на открытом воздухе, впервые показало, что будущие уровни приземного озона — вредного побочного продукта сжигания ископаемого топлива — могут привести к значительным потерям урожая кукурузы. Учёные обнаружили, что некоторые генетические линии кукурузы более восприимчивы к озону, чем другие. Результаты опубликованы в журнале Global Change Biology.

Озон — высокореактивная молекула, повреждающая ткани растений и нарушающая фотосинтетический захват углерода, по сути ускоряя старение листа. Исследование предполагает, что даже текущие фоновые уровни озона могут снижать урожайность кукурузы на целых 10%, что сопоставимо с ущербом от засухи, наводнений или болезней.

«Озон проникает в растения так же, как углекислый газ: он диффундирует из атмосферы в лист. Но если CO₂ — это питательное вещество, то озон наносит ущерб», — пояснила ведущий автор исследования Лиза Эйнсворт. Эксперимент в полевых условиях с использованием установки Free Air Concentration Enrichment (FACE) позволил смоделировать уровни озона, характерные сегодня для Китая и Индии (в 2,5 раза выше фонового уровня в центральном Иллинойсе). Среди 45 протестированных гибридов были выявлены линии с повышенной чувствительностью.

«Мы нашли две линии кукурузы, чье потомство было более чувствительно к озону, независимо от того, с какими другими типами мы их скрещивали», — отметил соавтор работы Эндрю Лики. Поскольку генетика коммерческих сортов является коммерческой тайной, эти уязвимости могут быть неочевидны для селекционеров. Исследование открывает путь к выявлению генетических основ устойчивости для создания сортов, способных противостоять растущему загрязнению воздуха.