В лабораториях Японии и Филиппин учёные обнаружили неожиданный эффект: два мутировавших гена риса вместе дают корневую систему, которая лучше исследует почву, но не требует от растения дополнительных запасов углерода. Это открытие, опубликованное 23 июля 2026 года в журнале Frontiers in Plant Science, ставит под вопрос привычное представление о том, что мощные корни всегда обходятся растению дорого.
Рис — основная культура для миллиардов людей, особенно в регионах с неустойчивым водоснабжением. Корни здесь решают всё: они добывают воду и питательные вещества, когда дожди приходят нерегулярно. Обычные корни риса состоят из главных стержней и боковых ответвлений двух типов. L-тип — более толстые и способные к дальнейшему ветвлению, S-тип — тонкие и короткие. Исследователи выделили мутант teg1, у которого главные корни короче, зато L-ответвлений образуется больше и они длиннее, чем у обычных растений.
Чтобы усилить эффект, учёные скрестили teg1 с уже известным мутантом our1, который сам по себе удлиняет корни. В двойном мутанте teg1 our1 главные корни остались укороченными, зато L-ответвления активно росли. Общая длина корневой системы при этом не увеличилась по сравнению с диким типом. Анализ с помощью радиоактивного углерода-14 показал, что новообразованный углерод преимущественно направлялся именно в растущие L-ответвления, а не распределялся равномерно.
Важный момент: соотношение массы корней к массе надземной части у двойного мутанта осталось таким же, как у обычного риса. Растение не тратило больше ресурсов на подземную часть, а просто перераспределяло их внутри корневой системы. Гистологические исследования подтвердили, что у teg1 снижена активность меристемы и удлинение клеток в главных корнях, что, по-видимому, высвобождает углерод для боковых побегов.
Такое перераспределение напоминает, как в старой поговорке говорится: «Не в длину, а в умение». Вместо того чтобы растить длинные главные корни, которые могут упереться в уплотнённый слой почвы, растение вкладывает в густую сеть боковых корней, способных быстро освоить верхние горизонты. В условиях кратковременной засухи это даёт преимущество: вода из поверхностных слоёв становится доступнее без увеличения общих затрат.
Результаты получены на лабораторных растениях и требуют проверки в полевых условиях. Тем не менее они указывают на новый генетический инструмент для селекции сортов риса, устойчивых к нехватке воды. Комбинация teg1 и our1 показывает, что архитектуру корней можно оптимизировать не за счёт увеличения биомассы, а за счёт более точного распределения уже имеющихся ресурсов.
Понимание механизмов такого перераспределения углерода открывает путь к созданию сортов, которые лучше справляются с климатическими колебаниями, сохраняя урожайность без дополнительных затрат на удобрения или орошение.
