Ученые создали пшеницу, которая сама производит удобрения

Ученые из Калифорнийского университета в Дэвисе с помощью технологии CRISPR создали генетически модифицированную пшеницу, способную стимулировать почвенные бактерии к производству собственного азотного удобрения.

Исследовательская группа под руководством профессора Эдуардо Блюмвальда использовала CRISPR для увеличения выработки растением природного соединения апигенина. Когда корни пшеницы выделяют этот дополнительный апигенин в почву, он стимулирует азотфиксирующие бактерии создавать защитные биопленки, создающие бескислородную среду, необходимую для работы фермента нитрогеназы, преобразующего атмосферный азот в доступную для растений форму.

«В Африке люди не используют удобрения, потому что у них нет денег, а фермы небольшие. Представьте, вы сажаете культуры, которые стимулируют бактерии в почве создавать необходимое удобрение естественным путем. Это огромная разница!» — заявил профессор Блюмвальд.

Пшеница занимает второе место в мире по объему производства среди зерновых и потребляет около 18% всех производимых азотных удобрений. При традиционном земледелии растения усваивают лишь 30-50% внесенного азота, а остальное попадает в водоемы, создавая «мертвые зоны», или превращается в закись азота — мощный парниковый газ.

В условиях ограниченного азотного питания модифицированная пшеница показала более высокую урожайность по сравнению с обычными растениями. По оценкам ученых, даже 10-процентное сокращение использования удобрений на зерновых полях США может сэкономить фермерам более 1 миллиарда долларов ежегодно.

Технология уже запатентована, а аналогичный подход ранее успешно применялся для риса. Исследование опубликовано в журнале Plant Biotechnology Journal.