Прорыв позволяет учёным наблюдать за дыханием растений в реальном времени
Новая система «Stomata In-Sight» объединяет конфокальную микроскопию, измерение газообмена и контроль среды, позволяя вживую изучать, как устьица регулируют баланс углерода и воды
Короткое резюме
Учёные из Университета Иллинойса в Урбане-Шампейне создали уникальную систему «Stomata In-Sight», которая впервые позволяет одновременно в реальном времени наблюдать за движением устьиц на живом листе и точно измерять газообмен (поглощение CO2 и испарение воды) в контролируемых условиях. Система интегрирует три технологии: живую конфокальную микроскопию (для 3D-визуализации без повреждения тканей), высокоточные газоанализаторы и климатическую камеру с полным контролем света, температуры, влажности и уровня CO2.
Этот прорыв преодолевает ключевое ограничение традиционных методов, которые либо давали лишь «моментальный снимок» устьиц (например, слепки), либо позволяли измерять газообмен, но без визуального контроля. Теперь исследователи могут напрямую изучать, как устьица — микроскопические поры на листьях — открываются и закрываются в ответ на изменения среды, и как это влияет на продуктивность и водопользование растения.
Понимание этих механизмов критически важно для выведения более умных и устойчивых к засухе сельскохозяйственных культур. Система позволит идентифицировать генетические признаки, связанные с оптимальной плотностью устьиц и эффективной регуляцией их работы, что поможет создать растения, которые будут давать высокий урожай при меньшем потреблении воды — ключевой фактор для продовольственной безопасности в условиях изменения климата.
Первая система для одновременного наблюдения и измерения
«Stomata In-Sight» — это первая платформа, которая интегрирует живую визуализацию устьиц с помощью конфокальной микроскопии и точное измерение газообмена листа в контролируемой среде, позволяя изучать причинно-следственные связи в реальном времени
Преодоление ограничений традиционных методов
Система решает давнюю проблему выбора между визуализацией устьиц (например, через слепки, дающие статичную картину) и измерением их функции (газообмена), предоставляя динамичную и комплексную информацию
Ключ к выведению засухоустойчивых культур
Возможность наблюдать, как устьица реагируют на изменения света, температуры, влажности и CO2, позволит идентифицировать генетические детерминанты эффективного водопользования, что критически для селекции культур, устойчивых к стрессу засухи
Прямое влияние на сельское хозяйство
Поскольку доступность воды — главный экологический лимит сельхозпроизводства, понимание и оптимизация работы устьиц через эту систему может привести к созданию сортов с повышенной урожайностью при меньших затратах воды
Текст сгенерирован с использованием ИИ
