Революционно изследване на генно редактирани микроби предлага нов източник на азот за фермерите

Рецензирани изследвания, публикувани наскоро в Scientific Reports, разкриха потенциално революционна технология, която може да трансформира вековния метод за доставяне на азот към културите. Това съвместно проучване, включващо учени от Университета на Уисконсин-Медисън, Университета Пърдю и Pivot Bio, представя пионерски доказателства, че генно редактираните микроби могат ефективно да фиксират атмосферния азот и да го прехвърлят директно в зърнени култури.

Проучването използва изотопно маркиран азот, за да проследи пътуването му от въздуха до хлорофила в царевичните листа, потвърждавайки, че азотът е фиксиран от генно редактираните микроби. Полевите проучвания допълнително показаха, че тези микроби могат да осигурят количество азот, сравнимо с до 40 паунда синтетичен азотен тор на акър, постигайки подобни добиви.

Д-р Бруно Басо, професор от Мичиганския държавен университет, който не участва в проучването, подчерта сложността на управлението на нивата на азот в културите поради непредсказуемото време и променливите почвени условия. Тази сложност често прави предизвикателство точното съпоставяне на предлагането на хранителни вещества с търсенето на културите.

Диазотрофите, вид бактерии, естествено способни да превръщат атмосферния азот в амоний, са централни за процеса, известен като биологична азотна фиксация (BNF). Традиционните почвени диазотрофи обаче губят способността си за фиксиране на азот, когато са изложени на високи нива на азот за продължителни периоди, ситуация, често срещана в полета, третирани със синтетични торове.

Изследователите от Pivot Bio са преодолели това предизвикателство чрез разработване на генно редактирани микроби, които продължават да фиксират азот дори в богата на азот среда. „С генните редакции ние заслепяваме микробите за наличието на азот в заобикалящата ги среда, като им позволяваме да продължат да фиксират амония и да го доставят директно към кореновата система на културата“, обясни д-р Карстен Теме, главен директор по иновациите в Pivot Bio.

Това развитие е част от по-широката стратегия на Pivot Bio за подобряване на ефективността на азота в земеделието и намаляване на въздействието върху околната среда от синтетичните торове. Полевите опити включват набор от изотопни експерименти при реални условия, потвърждаващи способността за фиксиране на азот на генно редактираните микроби. Проби, събрани от различни ферми, показват, че замяната на традиционните азотни торове с PROVEN® 40 на Pivot Bio води до ранни сезонни увеличения на нивата на азот в растенията, без да се засяга общият добив.

Последствията от това изследване са значителни, според д-р Temme, тъй като предполага, че фермерите могат да намалят зависимостта си от синтетични азотни торове, без да жертват производителността на културите. Този напредък не само облагодетелства фермерите, но има и потенциала да намали замърсяването на околната среда и въглеродния отпечатък в селското стопанство.