Американские учёные вывели пшеницу, которая сама себе добывает азот! Азот - важный для жизни и роста элемент. Поэтому в сельском хозяйстве активно применяются азотные удобрения. Однако растения усваивают не более 50% азота из удобрений, остальное остаётся в почве и потом попадает в реки и озёра, где создаёт мёртвые зоны. Уже давно учёные ищут способ, как сократить объёмы удобрений. Одно из направлений исследований — азотфиксирующие бактерии. Азотфиксирующие бактерии вырабатывают фермент (нитрогеназа), который фиксирует азот. Этот фермент функционирует только внутри этих бактерий и только в среде с низким содержанием кислорода. У бобовых (фасоль и горох) на корнях есть клубеньки - особые структуры, в которых подходящие условия для таких бактерий. У злаковых таких клубеньков нет. «Десятилетиями учёные пытались вывести злаковые культуры, образующие активные корневые клубеньки, или заселить злаки азотфиксирующими бактериями, но без особого успеха. Мы использовали другой подход», — Эдуардо Блумвальд, профессор кафедры растениеводства Калифорнийского университета в Дэвисе. Исследователи изучили 2800 химических веществ, вырабатываемых растениями, и выявили 20, которые могут способствовать образованию биоплёнок азотфиксирующими бактериями. Эти биоплёнки представляют собой липкие покрытия, которые обволакивают бактерии, создавая микросреду с низким содержанием кислорода, благоприятную для активности нитрогеназы. Затем учёные определили гены, участвующие в этом процессе. И с помощью редактирования ДНК (CRISPR) добились того, что пшеница вырабатывает больше апигенина. Он стимулирует почвенные бактерии к образованию защитных биоплёнок, позволяя нитрогеназе фиксировать азот в доступной для пшеницы форме. «Представьте, если бы вы могли сэкономить 10% удобрений, используемых на этой Земле. По самым скромным подсчётам, это должно было бы сэкономить более миллиарда долларов в год», — Эдуардо Блумвальд. #генетика #биология