Upravená pšenice podpoří fixaci dusíku

Pšenici, která stimuluje produkci vlastního hnojiva, vyvinuli vědci z Kalifornské univerzity v Davisu. Použili nástroj pro úpravu genů CRISPR k modifikaci pšeničných rostlin tak, aby produkovaly více flavonu zvaného apigenin. Když ho rostlina obsahuje více než potřebuje, uvolňuje přebytek přes kořeny do půdy. Apigenin stimuloval bakterie v půdě k vytvoření ochranných biofilmů, což umožnilo bakteriální nitrogenáze vázat dusík a pšeničným rostlinám jej asimilovat.

Pšenice také vykázala vyšší výnos než kontrolní rostliny, když byla pěstována ve velmi nízké koncentraci dusíkatých hnojiv. Univerzita o tom informovala v tiskové zprávě. Tuto technologii vyvinul tým pod vedením Eduarda Blumwalda, významného profesora na Katedře rostlinných věd. „Desítky let se vědci bez většího úspěchu pokoušeli vyvinout obilniny, které produkují aktivní kořenové hlízky, nebo osídlit obilniny bakteriemi vázajícími dusík. My jsme použili jiný přístup,“ uvedl prof. Blumwald. „Řekli jsme si, že umístění bakterií vázajících dusík není důležité, pokud se vázaný dusík dostane k rostlině a ta ho může využít.“

Hledali klíčovou látku

Aby našli řešení, tým nejprve prozkoumal200 chemických látek, které rostliny produkují přirozeně. Našli 20 látek, které kromě jiných funkcí užitečných pro rostlinu také stimulují bakterie k produkci biofilmů. Biofilmy jsou lepkavá vrstva, která obklopuje bakterie a vytváří prostředí s nízkým obsahem kyslíku, což umožňuje fungování nitrogenázy. Vědci zjistili, jak rostlina tyto chemické látky vyrábí a které geny tento proces řídí, popisuje tisková zpráva. Dodává, že studie byla publikována online v časopise Plant Biotechnology Journal.
Podle odhadů amerického ministerstva zemědělství utratili zemědělci ve Spojených státech v roce 2023 za hnojiva téměř 36 miliard dolarů, připomíná tisková zpráva. Prof. Blumwald vypočítal, že v USA je obilninami oseto téměř 500 milionů akrů půdy (asi 202 342 724 ha). „Představte si, že byste mohli ušetřit 10 % množství hnojiv používaných na této půdě. Počítám konzervativně: To by mělo znamenat úsporu více než miliardy dolarů ročně.“ Kalifornská univerzita podala patentovou přihlášku, která je v současné době v řízení. Výzkum podpořily společnosti Bayer Crop Science a UC Davis Will Lester Endowment.*

Další informace k trvale udržitelnému zemědělství: https://trvaleudrzitelnezemedelstvi.cz/