Біологи вчать рослини обходитися без добрив

14.01.2020, Служба новин
Біологи вчать рослини обходитися без добрив Рис.1

Фахівці з США успішно перенесли бактеріальний комплекс генів для фіксації азоту в клітини дріжджів. У майбутньому схожа технологія дозволить створити зернові культури, що видобувають азот безпосередньо з повітря. Зараз для цього використовують забруднюючі воду добрива.

Більшість сільськогосподарських культур потребують внесення азотних добрив. Їх виробництво і транспортування пов'язані з великими витратами енергії, а використання загрожує забрудненням водойм.

Дослідники з Массачусетського технологічного інституту пропонують альтернативне рішення: вони розробляють сорти рослин, які зможуть самостійно забезпечувати себе азотом.  

Деякі рослини, наприклад, бобові, вже вміють отримувати азот з атмосфери за рахунок симбіозу з особливими видами бактерій. Біологи планують витягти у симбіотичних бактерій гени азотфіксації і змусити їх працювати в клітинах злаків. Це дозволило б позбутися необхідності вносити в грунт азотні добрива.

Перенесення комплексу генів, пов'язаних з фіксацією атмосферного азоту, — непросте завдання. Перша проблема — його значні розміри. Друга, більш серйозна, — різниця в експресії генів у бактеріальних і рослинних клітин.

Команді вдалося знайти обхідний шлях. Вони вирішили впливати на мітохондрії і хлоропласти — органоїди бактеріального походження. Характерні для них генетичні механізми набагато краще підходять для експресії комплексу азотфіксуючих генів. Крім того, ці органоїди здатні постачати енергією нітрогеназу-мультифермент, який  безпосередньо бере участь у фіксації атмосферного азоту.

Відпрацювати нову методику вирішили на клітинах дріжджів-одноклітинних організмів, які, як і рослини, відносяться до еукаріотів. Команда успішно вставила в ядро дріжджів комплекс азотфіксуючих генів і змусила його експресуватися всередині мітохондрій.

Це дозволило вперше синтезувати ключовий білок нітрогенази в клітинах еукаріотичного організму. Хоча до створення азотфіксуючих зернових культур ще далеко, дослідження стало важливим кроком у цьому напрямку.

Однієї відмови від добрив недостатньо, щоб зробити сільське господарство по-справжньому екологічним. Альтернативне рішення-синтез поживних білків за допомогою бактерій безпосередньо з повітря. 

Також читайте:

 

Дізнавайтесь першими найсвіжіші агрономічні новини України та світу на нашій сторінці в Facebook, Twitter Telegram.
Читайте більше новин з розділів: