Генетический переключатель позволяет растениям усваивать азот из воздуха

Учёные из Орхусского университета обнаружили генетический механизм, позволяющий растениям вступать в симбиоз с азотфиксирующими бактериями. Это открытие может значительно сократить потребность сельского хозяйства в искусственных удобрениях.

Исследователи Каспер Рёйкьер Андерсен и Симона Радутою обнаружили, что всего две аминокислоты в белке-рецепторе растений определяют, будет ли растение защищаться от бактерий или вступит с ними в симбиоз. Этот участок они назвали «Определитель симбиоза 1».

«Мы показали, что два небольших изменения могут заставить растения изменить своё поведение в ключевом моменте — от отвержения бактерий к сотрудничеству с ними», — объясняет Радутою.

В лаборатории учёные успешно модифицировали растение Lotus japonicus, а затем применили тот же принцип к ячменю. Изменённые растения начали фиксировать азот из воздуха с помощью бактерий, подобно бобовым культурам.

Перспективы открытия огромны. Если метод удастся распространить на пшеницу, кукурузу и рис, это может революционизировать сельское хозяйство. Сегодня производство искусственных удобрений составляет около 2% мирового энергопотребления и сопровождается значительными выбросами CO₂.

Исследование опубликовано в журнале Nature.