Основную роль здесь играют азотфиксирующие бактерии, но работать они могут только в условиях нехватки кислорода. В случае с бобовыми, на корнях которых есть клубни, эти условия создаются автоматически, а вот у пшеницы и других зерновых другое строение корней, поэтому азотфиксирующие бактерии не работают, и фермерам приходится использовать удобрения.
В США создали генно-модифицированную пшеницу: она сама для себя производит удобрения
Ученые немного «отредактировали» пшеницу. И теперь она умеет самостоятельно производить для себя удобрения буквально из воздуха. Это сокращает затраты фермеров и уменьшает загрязнение окружающей среды.
Unsplash
После редактирования генов пшеница может «заставить» бактерии, которые обитают в почве, перерабатывать азот из воздуха в нужную форму – ту, что растение сможет усвоить и использовать для своего роста.
Чтобы решить эту проблему, исследователи сначала изучили химические соединения, которые вырабатывают сами растения, а из них выделили 20, которые способствуют образованию биопленок на бактериях, что и погружает их в среду с низким содержанием кислорода и позволяет преобразовывать азот в нужное растению вещество.
Далее исследователи определили, какие гены отвечают за этот процесс, и «подредактировали» их так, чтобы пшеница вырабатывала больше апигенина. Излишки этого вещества уходят через корни в почву, это стимулирует бактерии «обзаводиться» теми самыми биопленками и начать превращать азот в удобрение.
Для чего нужна генно-модифицированная пшеница
С одной стороны, почему бы и дальше не использовать азотистые удобрения для почвы? Ответ прост: это, во-первых, дорого, а во-вторых, большая часть удобрений не усваивается растением и загрязняет окружающую среду.
По данным исследователей, на пшеницу приходится 18% всех произведенных азотистых удобрений. При этом усваивает она только 30-50%, а остальное остается в почве и уходит в водоемы.
Так, американские фермеры в 2023 году потратили на удобрения 36 миллиардов долларов – практически половину этих денег по факту пришлось просто выбросить. Следовательно, даже небольшое сокращение количества удобрений позволит значительно сэкономить бюджет.
Также генно-модифицированная пшеница станет подарком для бедных стран, у фермеров которых нет средств на закуп удобрений для выращивания зерновых культур.