Genmodifisert hvete hjelper røttene med å skille ut forbindelser som aktiverer nitrogenfikserende bakterier i jorden, noe som åpner for å redusere forurensning og gjødselkostnader for bønder.
Den nye hvetesorten ble skapt av professor Eduardo Blumwalds team ved hjelp av CRISPR-genredigeringsteknologi. Teamet forbedret plantens evne til å produsere en naturlig forbindelse som, når den skilles ut i jorden av røttene, hjelper bakterier med å omdanne uran fra luften til en form for nitrogen som planter kan absorbere – en prosess som kalles nitrogenfiksering.
Blumwald sier at teknikken er spesielt nyttig i utviklingsregioner. «I Afrika bruker ikke folk gjødsel fordi de ikke har penger, og jordene deres er veldig små, som seks eller åtte mål», sier han. «Tenk deg å dyrke planter som oppmuntrer bakterier i jorden til å lage sin egen gjødsel.»
Denne oppdagelsen bygger på teamets tidligere suksess med ris, og utvides til andre kornsorter.
Hvete er for tiden verdens nest største kornsort og står for omtrent 18 % av det globale nitrogengjødselforbruket. Ifølge FNs organisasjon for ernæring og landbruk produserte verden mer enn 800 millioner tonn gjødsel i 2020. Avlinger absorberer imidlertid bare 30–50 % av gjødselen som brukes; resten renner ut i elver og hav, noe som forårsaker «døde» soner som mangler oksygen eller skaper lystgass – en kraftig klimagass.
I motsetning til belgfrukter, som har rotknuter for å skape et oksygenfattig miljø for nitrogenfikserende bakterier, har ikke hvete og de fleste andre avlinger denne strukturen og er derfor avhengige av kunstgjødsel.
«I flere tiår har forskere forsøkt å lage knuter i kornplanter eller forsøkt å introdusere nitrogenfikserende bakterier i røttene, men uten hell. Vi valgte en annen tilnærming», sa Blumwald. «Vi tror at plasseringen av bakteriene ikke spiller noen rolle, så lenge nitrogenet som fikseres kan nå planten for bruk.»
Teamet undersøkte 2800 naturlige planteforbindelser og fant 20 som hjelper bakterier med å danne en biofilm – et belegg som bidrar til å opprettholde et oksygenfattig miljø for nitrogenase-enzymet til å fungere.
Etter å ha identifisert genene som var involvert, brukte teamet CRISPR for å øke produksjonen av en bestemt flavonforbindelse kalt apigenin. Når hveten produserer overflødig apigenin og skiller det ut i jorden, danner bakteriene en beskyttende biofilm, som lar nitrogenase fiksere nitrogen i en form som planter kan bruke.
Under svært lave gjødslingsforhold ga den genredigerte hveten også høyere avlinger enn kontrollsorten.
Ifølge det amerikanske landbruksdepartementet brukte bønder nesten 36 milliarder dollar på gjødsel i 2023. Blumwald sa at USA har omtrent 500 millioner mål med kornland. «Tenk deg om du kunne redusere mengden gjødsel på det arealet med 10 prosent. Hvis du regner konservativt, er det mer enn 1 milliard dollar i året i besparelser.»
Forskningen ble publisert i Plant Biotechnology Journal. University of California har søkt patent på denne hvetesorten.
VNA
Kilde: https://tuoitre.vn/doc-la-lua-mi-chinh-sua-gene-co-kha-nang-tu-tao-phan-bon-20251125082458973.htm
Kommentar (0)