Белок медузы позволяет растениям, находящимся в стрессе, зажечь флуоресцентный сигнал тревоги

Израильский стартап помогает растениям сигнализировать о потенциально смертельном стрессе, давая им белок медузы, который позволяет им светиться, когда их фотографируют.

Это, по словам Плантелла , не только показывает, когда растения находятся в беде, но также может помочь в разработке сельскохозяйственной продукции, менее вредной для сельскохозяйственных культур.

Урожай составляет 85 процентов пищи, которую мы едим, однако Организация Объединенных Наций утверждает, что около 40 процентов этой пищи теряется из-за таких стрессов, как вредители, болезни и погодные условия. И во многих случаях фермеры замечают, что их урожай неурожай, только тогда, когда уже слишком поздно действовать.

Исследователи из Оксфордского университета говорят, что даже когда фермер пытается принять меры для борьбы со стрессом, эти шаги – обычно распыление чрезмерного количества экологически вредных удобрений и пестицидов – часто еще больше усугубляют проблему.

Плантелл считает, что у него есть ответ. Компания разрабатывает генетически модифицированные штаммы сельскохозяйственных культур, включающие зеленый флуоресцентный белок (GFP), который содержится в медузе Aequorea victoria и отвечает за ее флуоресценцию.

GFP был модифицирован для отслеживания одного из самых ранних признаков стресса у растений: выброса свободных радикалов, нестабильных атомов, которые естественным образом образуются во время химических реакций у животных и растений и вызывают повреждение клеток, болезни и старение.

Растения выделяют избыток свободных радикалов, когда они испытывают стресс, и GFP реагирует на них, претерпевая флуоресцентные изменения, освещая пораженные части урожая цветами, невидимыми невооруженным глазом.

«Эта технология поможет нам создать новое поколение биохимических продуктов, которые снизят стресс у растений и повысят их продуктивность», — рассказал NoCamels Матанель Хипш, генеральный директор и соучредитель Plantell.

В своей лаборатории в центральном израильском городе Реховот компания Plantell использует высокотехнологичные камеры, чувствительные к флуоресценции, для проверки посевов на наличие признаков стресса.

Изображение растения менее чем за минуту показывает, действительно ли оно находится в стрессе и каковы причины этого, в зависимости от распределения света и его интенсивности на изображении.

Стартап использует свою технологию для доводки биохимических продуктов (удобрений, пестицидов и других растительных продуктов, ингредиенты которых имеют натуральное происхождение), разрабатываемых агрохимическими компаниями.

«Фермеры сейчас покупают биохимикаты для своих культур, но во многих случаях они используют слишком много в неподходящее время», — говорит Хипш.

«Благодаря нашей технологии мы можем точно настроить, как часто они ее используют, когда и для чего ее использовать, а также сколько времени им следует ждать между каждым применением».

Компания Plantell уже использовала свои возможности флуоресцентной визуализации в шестимесячном пилотном проекте с Haifa Group, мировым поставщиком специальных удобрений, базирующимся на севере Израиля. Это, по словам Хипша, привело к открытию, что продукт Haifa Group действительно помогает сельскохозяйственным культурам стать более устойчивыми к внешним стрессовым факторам.

Хипш говорит, что Plantell может проверять тысячи различных химических соединений, которые могут использоваться или уже используются в качестве биохимикатов, проверяя их на штаммах ГМ-культур.

«Это означает, что мы можем оценивать ингредиенты, которые можно использовать в новых биохимических препаратах, проверять их и создавать эти продукты совместно с агрохимическими компаниями», — объясняет он.

Стартап получает гонорары за биохимические продукты, произведенные по его технологии.

С момента своего открытия в 1960-х годах GFP использовались исследователями для мониторинга движения вирусов, искусственно введенных генов и белков внутри растительных клеток.

Хипш говорит, что Plantell специально использует белок, чтобы помочь другим сельскохозяйственным фирмам оценить стресс растений, а также разработать и улучшить свою продукцию, а не в чисто исследовательских целях.

Есть несколько израильских компаний, использующих различные методы для мониторинга и защиты сельскохозяйственных культур, таких как CropX , чьи передовые датчики собирают данные из почвы, и Evogene , которая использует биотехнологии для создания устойчивости к вредителям.

Хипш, однако, говорит, что решение Plantell более чувствительно к стрессу, чем другие решения, и может различать различные виды внешних стрессоров.

Технология Плантелла началась с исследования доктора Шило Розенвассера с факультета наук о растениях Еврейского университета в Иерусалиме.

Он, доктор Нарди Лампл и Хипш работали над дальнейшим развитием технологии, и так родился Плантелл.

Сейчас стартап базируется на базе сельскохозяйственного факультета Еврейского университета в Реховоте.

Plantell привлекла капитал от своего пилотного проекта с Haifa Group, а также от ASPER-HUJI Innovate, центра инноваций и предпринимательства Еврейского университета.

Стартап также стал финалистом основной акселерационной программы MassChallenge Israel в этом году — четырехмесячного интенсивного курса, который помогает предпринимателям продвигать свои зарождающиеся компании.

Хипш считает свою молодую компанию неотъемлемой частью обеспечения мира продовольствием, поскольку его население продолжает расти.

«К 2050 году во всем мире будет проживать более 10 миллиардов человек», — говорит он. «Нам нужно не отставать и справляться с этим растущим населением – и то, что мы выращиваем на наших сельскохозяйственных полях, тоже должно идти в ногу со временем».

Перевод с английского

ИСТОЧНИК

Читай по теме:

Что вы получите, если поставите солнечные батареи поверх посевов?

Теги: Roma Dori