Снижение температуры на два часа каждый день уменьшает высоту кукурузы без ущерба для урожая. Открытие, сделанное в Университете Пердью (США) открывает возможность выращивания зерновых культур в контролируемой среде, например, в пещерах или бывших шахтах.
Выращивание культур в изолированной и замкнутой среде может полностью исключить влияние генетически модифицированных растений на экосистему через пыльцу и семена.
Профессор Кэри Митчелл утверждает, что такая технология может быть применена для выращивания трансгенных культур для производства дорогостоящих лекарственных препаратов, таких как иммуноглобулины.
«Зерна кукурузы могут быть модифицированы для производства белков для нужд медицины, фармацевтики и индустрии пищевых добавок, таких, как витамины, — сказал он. — Это зарождающаяся отрасль, но то, что мы сделали, показывает, что можно успешно выращивать эти культуры, создав для них подходящие условия».
Митчелл назвал кукурузу «хорошим кандидатом» для использования в промышленности, так как это высокоурожайное растение с хорошо изученным геномом, который может быть изменен в широких пределах. Использование растений в качестве «фабрик» для создания биологически активных препаратов может быть значительно выгоднее, чем современные методы, основанные на культурах клеток млекопитающих, — отмечает ученый.
Эксперименты по выращиванию кукурузы в контролируемой среде, которой стала заброшенная шахта в Индиане, начались с неудачи — гибридная кукуруза росла слишком хорошо.
«Мы поместили растения в такие роскошные условия, что кукуруза выросла до потолка, не успев даже зацвести», — рассказывает Янг Янг, один из помощников Митчелла.
Чтобы замедлить рост кукурузы в высоту, исследователи использовали трюк, применяемый для выращивания в теплицах карликовых кустарников. В течение первых двух часов каждого фотопериода в помещении устанавливалась температура 15°C, затем температура поднималась до 26°C и опускалась до 18°C во время восьмичасового «ночного» периода.
Такой температурный режим позволил уменьшить высоту стебля на 9-10% и его диаметр на 8-9%, при этом урожайность заметно не уменьшилась.
«Это технология, которую легко использовать в шахте или пещере, — говорит Митчелл. Это недорогой, без применения химикатов метод получения урожая генетически модифицированных культур, исключающий их влияние на экосистему».
Он также сказал, что заброшенные шахты могут быть лучшим местом для выращивания трансгенных растений, потому что их естественная прохлада уменьшает необходимость отвода излишнего тепла от ламп. Высокий уровень содержания углекислого газа в шахтах также способствует росту растений.
«Производительность труда в контролируемой среде лучше, чем в поле, и вы можете получать более одного урожая в год, — говорит Митчелл. — Сельское хозяйство в контролируемой среде станет одним из больших достижений XXI века».