Ġeni li jiffissaw in-nitroġenu Jistgħu jintużaw biex Ikber Aktar Ikel B'inqas Riżorsi

"Hemm interess dejjem jikber fit-tnaqqis tal-ammont ta 'fertilizzant agrikolu użat minħabba li huwa għali, għandu impatt negattiv fuq l-ambjent u jeħtieġ ħafna enerġija," qal il-ko-awtur John Peters, direttur tal-istitut tal-bijokimika fil-WSU. Fid-dinja kollha, hemm benefiċċji kbar għall-iżvilupp ta ’modi kif tiżdied il-kontribut tal-iffissar tan-nitroġenu bijoloġiku għall-produzzjoni tal-għelejjel."

herbest

Ir-riċerka tat-tim tista 'tgħin biex taqsam il-benefiċċji simbjotiċi tal-legumi, li l-bdiewa sserraħ għal sekli sħaħ biex tarrikkixxi b'mod naturali l-ħamrija.


Il-legumi, bħaċ-ċiċri u l-għads, jeħtieġu fertilizzanti ferm inqas minn għelejjel oħra minħabba li jiffurmaw relazzjoni simbjotika mal-batterja li tikber fit-tessut tal-għeruq tagħhom. Dawn il-batterji jikkonvertu n-nitroġenu f'ammonja permezz ta 'proċess imsejjaħ fissazzjoni bijoloġika tan-nitroġenu.


Il-batterji jieħdu n-nitroġenu mill-arja u jibdluh f'ammonja, li l-pjanti għandhom bżonn jikbru. Pjanti, min-naħa tagħhom, jipprovdu karbonju u nutrijenti oħra għall-mikrobi.


Sabiex jaħdmu flimkien, legumi u mikrobi evolvew biex jibagħtu sinjali li kulħadd jista 'jifhem. Meta l-batterji jkollhom bżonn nitroġenu fiss, il-pjanti jibgħatu sinjali kimiċi lilhom. Il-batterji jipproduċu sinjal simili li jħalli lill-pjanti jkunu jafu meta tuża l-karbonju.


Biex jiżviluppaw metodi sintetiċi għal simbjożi bejn batterji u uċuħ oħra, ix-xjentisti ħadmu biex jidentifikaw gruppi ta 'ġeni f'batterji li jiffissaw in-nitroġenu u mbagħad iżidu dawk il-gruppi tal-ġeni ma' batterji oħra.


"Huwa pass wieħed biss, għalkemm huwa pass kbir fit-triq, biex insemmu kif tippromwovi l-iffissar bijoloġiku tan-nitroġenu biex tagħmel kontribuzzjoni akbar u akbar għall-produzzjoni tal-għelejjel," qal Peters. Peters u WSU huma ko-mexxejja tal-proġett ma ’Philip Poole, kollega fl-Università ta’ Oxford fir-Renju Unit.


It-tnaqqis fid-domanda għall-fertilizzanti jista 'jkollu impatt kbir fuq il-provvisti tal-ikel, l-użu tal-enerġija u l-ispejjeż agrikoli madwar id-dinja. Il-fertilizzant jiswa wisq għal ħafna bdiewa madwar id-dinja. Mingħajrhom, ħafna ikel ta 'valur nutrittiv ma jiġux imkabbra f'ħafna żoni minħabba n-nuqqas ta' nitroġenu fil-ħamrija.


"L-għan huwa li tiżdied il-produzzjoni tal-ikel u tgħin biex titma 'lid-dinja," qal Peters. F'pajjiżi inqas żviluppati, il-bidla minn produzzjoni ta 'ikel għal użu ta' fertilizzanti bbażati fuq in-nitroġenu tista 'tkun żvilupp enormi. Li żżid dawn il-mikrobi huwa bħal li tferra kombucha fuq l-għerq. "


Il-laboratorju ta 'Peters jispeċjalizza fl-istudju tal-proċessi metaboliċi tal-batterja, jew kif dawn joħolqu u jużaw l-enerġija. Il-laboratorju tiegħu jipprovdi blueprint għar-rwol tal-iffissar tan-nitroġenu f'organiżmi differenti. Imbagħad il-ko-awtur tiegħu, bijologu sintetiku fl-istitut tat-teknoloġija ta 'Massachusetts, jista' joħloq il-mekkaniżmi meħtieġa għall-mikrobi u l-pjanti.


"Hija sfida kumplessa u wiesgħa li teħtieġ tim kbir b'oqsma differenti ta 'għarfien espert," tgħid Peters. Imma jekk nirnexxu, il-benefiċċji għall-pjaneta jistgħu jkunu kbar. "


© Baoji Herbest Bio b'potenzal Co., Ltd