两项微小的调整可能会改变全球粮食生产

“我们距离更加绿色和气候友好的粮食生产又近了一步。”这是奥胡斯大学分子生物学教授 Kasper Røjkjær Andersen 和 Simona Radutoiu 得出的结论。他们的最新研究发现了一个重要线索,可以帮助减少全球对合成肥料的依赖。一些植物如何在没有肥料的情况下茁壮成长[...]

来源:SciTech日报

“我们距离更加绿色和气候友好的粮食生产又近了一步。”

这是奥胡斯大学分子生物学教授 Kasper Røjkjær Andersen 和 Simona Radutoiu 得出的结论。

他们的最新研究发现了一条重要线索,可以帮助减少全球对合成肥料的依赖。

一些植物如何在没有肥料的情况下茁壮成长

植物需要氮才能生长,大多数作物只能通过肥料获得氮。一小部分植物,包括豌豆、三叶草和豆类,可以在不添加氮的情况下生长。这些植物寄生着与根部共同生活的细菌,将空气中的氮转化为植物可以利用的形式。

世界各地的研究人员目前正在研究这种自然能力背后的分子和遗传过程,希望最终能够将其引入小麦、大麦和玉米等主要粮食作物中。

如果这一性状能够成功转移,这些作物就可以实现氮肥自给自足。这将减少对人造肥料的需求,目前人造肥料的需求约占世界总能源消耗的百分之二,并产生大量二氧化碳排放。

控制共生的分子开关

奥胡斯大学的科学家们发现了植物受体中微小但关键的变化,这些变化会影响免疫系统是否关闭足够长的时间以允许固氮细菌与植物形成伙伴关系。

植物利用细胞表面的受体来检测来自土壤微生物的化学信号。

一些细菌会释放化合物,告诉植物它们是“敌人”,从而引发防御反应。其他人则表示他们是能够提供营养的“朋友”。

奥尔胡斯大学的研究人员发现,这种能力受到两种氨基酸的强烈影响,这两种氨基酸是植物根部蛋白质中的小“组成部分”。

识别共生决定因素 1

将突破扩展到主要作物