优化自然:生物机制可以降低氮的使用

大多数主要食品的生产都涉及硝酸盐和磷酸盐肥料,但过量使用化肥对环境有害。这就是为什么科学家们想出了使用更少肥料和更少农药的现代技术。但一些国家或“有机”等工艺禁止现代产品,因此它们的氮径流过多。也许一种新型的基因工程将成为自诱变以来第一个被允许在其营销指南下销售的产品。阅读更多

来源:Science 2.0

大多数主要食品的生产都涉及硝酸盐和磷酸盐肥料,但过量使用肥料对环境有害。

这就是为什么科学家们想出了使用更少肥料和更少农药的现代技术。 但有些国家或过程(如“有机”)禁止现代产品,因此它们的氮流失过多。 也许一种新型的基因工程将成为自

诱变

以来第一个根据其营销指南获准的产品。

如果我们可以利用植物根系和土壤微生物之间的互利关系来增强养分吸收,那么我们就可以减少无机肥料的使用。

丛枝菌根真菌与植物根系有关。图片来源:Edmund Bridge

豆科植物基因突变

紫花苜蓿

增强与固氮细菌的内共生

根瘤菌

丛枝菌根真菌

为根部提供磷。这种共生关系使豆科植物能够从土壤中获取额外的养分,而微生物则从植物中获取糖分。

它尚未发挥作用,因为这种内共生发生在营养贫乏的土壤中,而出售农产品的家庭农场则不会出现这种情况。在

一篇新论文

中,实验表明,这种突变改变了钙信号通路,从而增强了农业条件下的内共生。作者发现,小麦中相同的基因突变可增强固氮细菌和 AMF 的定植。他们写道,他们的工作展示了钙振荡如何调节称为黄酮类化合物的产生,这种化合物可增强内共生,这可能会大大促进减少使用有机农业中流行的 10% 氮-3% 磷-10% 钾或其他比例的化合物,或传统谷物和豆类农业中使用的合成肥料。