Genetiskt modifierat vete hjälper rötter att utsöndra föreningar som aktiverar kvävefixerande bakterier i jorden, vilket öppnar vägen för att minska föroreningar och gödningskostnader för jordbrukare.
Den nya vetesorten skapades av professor Eduardo Blumwalds team med hjälp av CRISPR-genredigeringstekniken. Teamet förbättrade växtens förmåga att producera en naturlig förening som, när den utsöndras i jorden via rötterna, hjälper bakterier att omvandla uran från luften till en form av kväve som växter kan absorbera – en process som kallas kvävefixering.
Blumwald säger att tekniken är särskilt användbar i utvecklingsregioner. ”I Afrika använder folk inte gödningsmedel eftersom de inte har pengar och deras åkrar är väldigt små, typ sex eller åtta tunnland”, säger han. ”Tänk dig att odla växter som uppmuntrar bakterier i jorden att tillverka sitt eget gödningsmedel.”
Denna upptäckt bygger på teamets tidigare framgångar med ris och utvidgas till andra spannmål.
Vete är för närvarande världens näst största spannmål och står för cirka 18 % av den globala kvävegödselanvändningen. Enligt FN:s livsmedels- och jordbruksorganisation producerade världen mer än 800 miljoner ton gödselmedel år 2020. Grödor absorberar dock bara 30–50 % av det gödselmedel som appliceras; resten rinner ut i floder och hav, vilket skapar "döda" zoner som saknar syre eller skapar lustgas – en kraftfull växthusgas.
Till skillnad från baljväxter, som har rotknölar för att skapa en syrefattig miljö för kvävefixerande bakterier, har vete och de flesta andra grödor inte denna struktur och är därför beroende av syntetiska gödningsmedel.
”I årtionden har forskare försökt att skapa knölar i spannmålsplantor eller försökt att introducera kvävefixerande bakterier i rötterna, men utan framgång. Vi valde en annan metod”, sa Blumwald. ”Vi tror att bakteriernas plats inte spelar någon roll, så länge kvävet som fixeras kan nå växten för användning.”
Teamet undersökte 2 800 naturliga växtföreningar och fann 20 som hjälper bakterier att bilda en biofilm – en beläggning som hjälper till att upprätthålla en syrefattig miljö för att nitrogenasenzymet ska fungera.
Efter att ha identifierat de involverade generna använde teamet CRISPR för att öka produktionen av en specifik flavonförening som kallas apigenin. När vetet producerar överskott av apigenin och utsöndrar det i jorden bildar bakterierna en skyddande biofilm, vilket gör att nitrogenas kan fixera kväve i en form som växter kan använda.
Under förhållanden med mycket låg gödsling gav det genredigerade vetet också högre avkastning än kontrollsorten.
Enligt det amerikanska jordbruksdepartementet spenderade jordbrukare nästan 36 miljarder dollar på gödselmedel år 2023. Blumwald sa att USA har cirka 500 miljoner tunnland spannmålsmark. "Tänk om man kunde minska mängden gödselmedel på den arealen med 10 procent. Om man räknar konservativt är det mer än 1 miljard dollar i besparingar per år."
Forskningen publicerades i Plant Biotechnology Journal. University of California har lämnat in en patentansökan för denna vetesort.
VNA
Källa: https://tuoitre.vn/doc-la-lua-mi-chinh-sua-gene-co-kha-nang-tu-tao-phan-bon-20251125082458973.htm
Kommentar (0)