Возвращение диких генов кукурузы повышает эффективность использования азота
Исследователи из Университета Аризоны изучают, как повторное введение генов дикого предка кукурузы — теосинте — может сделать современное сельское хозяйство более устойчивым. Фокус работы — на взаимодействии корней с почвенными микробами и цикле азота.
В исследовании, опубликованном в Science Advances, сравнивались современная кукуруза и линии, несущие определённые унаследованные от теосинте признаки. Учёные обнаружили, что эти признаки создают особую микробную среду в ризосфере (зоне почвы вокруг корней), что влияет на круговорот азота в полевых условиях.
Ключевая идея в том, что мы можем использовать дикую генетическую вариативность в наших культурах, чтобы сделать современную сельскохозяйственную систему более устойчивой, — сказал ведущий автор исследования, микробный эколог растений Алонсо Фавела.
Азотные удобрения усваиваются растениями лишь наполовину, остальное теряется, загрязняя окружающую среду. Теосинте, в отличие от одомашненной кукурузы, эффективно конкурирует с почвенными микробами за азот. Исследование показало, что привнесение его генов меняет химические сигналы (экссудаты), которые корни выделяют в почву, перенастраивая работу микробиома и направляя больше азота в растение.
Полевые эксперименты в Университете Иллинойса позволили идентифицировать ключевые регионы интрогрессии в геноме теосинте, связанные с вторичным метаболизмом растения. Это открывает путь для селекции современных гибридов кукурузы с «воспоминаниями» о диком предке, что может повысить эффективность использования азота без потери урожайности.
ИИ: Это интересный пример того, как обращение к эволюционному прошлому растений может решить актуальные экологические и экономические проблемы современного сельского хозяйства. Подход «возрождения диких признаков» выглядит перспективной альтернативой или дополнением к традиционной селекции и генной инженерии.
0 комментариев