Пшеница – одна из самых важных сельскохозяйственных культур в мире; его мука используется в качестве основного ингредиента в большом количестве продуктов, таких как хлеб, макаронные изделия и выпечка. Ранее ученые показали, что повышенный уровень CO2 может повысить урожайность пшеницы за счет таких качественных характеристик зерна, как содержание азота и белка.
Однако ученым еще не известен полный спектр изменений качества зерна, которые могут происходить на разных стадиях развития пшеницы, или биохимические механизмы, лежащие в основе этих изменений. Икер Аранхуэло и его коллеги хотели изучить влияние повышенного содержания СО2 на урожайность, качество и метаболизм пшеницы во время формирования зерна и при созревании.
Исследователи выращивали пшеницу в теплицах при нормальной (400 частей на миллион; ppm) или повышенных (700 ppm) концентрациях CO2. Команда обнаружила, что пшеница, выращенная при повышенном уровне CO2, показала на 104% более высокий урожай зрелого зерна.
Однако содержание азота в зерне было 0.На 5% ниже в этих условиях, а также было небольшое снижение содержания белка и свободных аминокислот. Исследователи использовали газовую хроматографию-масс-спектрометрию для анализа метаболических изменений в зернах на разных стадиях развития.
Среди других изменений, повышенный уровень CO2 изменил уровни определенных азотсодержащих аминокислот во время формирования зерна и при его созревании. Исследователи говорят, что хотя метаболические изменения, которые они обнаружили, оказали умеренное влияние на качество конечного зерна, эффекты могут быть усилены другими изменениями в окружающей среде растения, такими как ограниченная доступность азота или условия засухи.