Маленькая мутация в корнях может заставить сельскохозяйственные культуры удобрять себя сами

Исследователи из Орхусского университета совершили важный шаг к созданию сельскохозяйственных культур, способных самостоятельно фиксировать атмосферный азот, как это делают бобовые (горох, клевер, фасоль). Они обнаружили, что небольшой участок в рецепторном белке корней, названный «детерминант симбиоза 1», действует как переключатель, определяющий, воспримет ли растение бактерии как угрозу (запустит иммунитет) или как партнёра для симбиоза. Замена всего двух аминокислот в этом участке заставила рецептор, обычно вызывающий защитную реакцию, инициировать симбиоз с азотфиксирующими бактериями.

Эксперименты показали, что модифицированный рецептор работает не только в модельном растении Lotus japonicus, но и в ячмене, что демонстрирует принципиальную возможность переноса механизма на важные злаковые культуры. Сегодня лишь немногие растения (бобовые) способны к симбиозу с бактериями, преобразующими атмосферный азот в доступную для растений форму. Расширение этой способности на основные культуры, такие как пшеница, кукуруза и рис, могло бы резко снизить зависимость от синтетических удобрений.

Хотя открытие является прорывом, учёные подчёркивают, что для создания полностью самоудобряющихся культур необходимо найти и другие ключевые генетические компоненты симбиоза. Тем не менее, работа закладывает фундамент для будущей «зелёной» революции в сельском хозяйстве, которая могла бы значительно сократить энергозатраты и выбросы углекислого газа, связанные с производством удобрений.