Mikroby zrobić uprawy wytrzymalsze

Wzrost liczby ludności i globalnych zmian klimatu zachęca naukowców do poszukiwania nowych źródeł pożywienia. Niektóre z nich oferują niekonwencjonalne podejście: zamiast produkować bardziej hardy upraw z wykorzystaniem hodowli roślin lub modyfikację genetyczną, manipulują szeroką gamę symbiotycznych mikroorganizmów żyjących na roślinach.

Kukurydza może przetrwać suszę za pomocą grzybów.

Wideo: zielony nawóz w domku: jak siać i zbierać nasiona

Następnej wiosny, firma „Adaptacyjne symbiotyczne technologie» (Adaptive symbiotyczne Technologies) z Seattle zamierza wprowadzić na rynek pierwszy produkt komercyjny, który jest używany do poprawy crops mikroorganizmów, znane jako endofitów. Firma chce sprzedać mieszaniny grzybów do zaprawiania nasion ryżu i kukurydzy, które są wymienione w stanie zwiększyć wydajność plonów i ograniczyć zużycie wody, nawet w trudnych warunkach. „To prawdziwa zmiana w ekologii roślin” - mówi biolog i założyciel Rusty Rodriguez (Rusty Rodriguez).

Podczas gdy biolodzy zaczynają rozumieć moc i wpływ na organizm ludzki mieszkać w nim bilionów drobnoustrojów, ekolodzy starają się kontrolować „sojuszników” roślin. Zamiast szukać i wdrożenie pojedynczego genu odpowiedzialnego za prawo własności, naukowcy mogą korzystać z wielu współdziałających genów, wstępnie zintegrowane w organizmie, takie jak występuje w symbiozie grzybów.

Hodowli i manipulacji genetycznych można otrzymać odmiany o zwiększonej tolerancji na suszę. Jest to jednak powolny sposób. W Stanach Zjednoczonych, po dziesięciu latach badań zatwierdzone tylko jeden taki uprawy - kukurydza DroughtGard, w których geny zostały wprowadzone bakterie, które hamują reakcję stresową.

Symbiotyczny związek między roślin, jak i mikroorganizmów, takich jak azot, zbierając bakterie, żyjące w korzeniach roślin strączkowych, znany od lat. Jednak badania stosowane w tym obszarze stosunkowo niedawno przeprowadzonych. Powrót w 1970 roku, naukowcy sobie sprawę, że żyje w symbiozie z grzybami trawy kostrzewy może spowodować chorobę zwierzęcą. Później, w Nowej Zelandii odkryli, że niektóre zioła, które są w sojuszu z endofitów są trujące dla zwierząt, odporny na atak owadów. Jest powołany do życia niszę rynkową, gdzie endofity i produkowane z myślą o trawnik trawy, które są nie tylko odpychają szkodników, ale są nieszkodliwe dla zwierząt.

Dzisiaj, niektórzy badacze stosować podobne podejście do upraw żywnościowych, aby odejść od tendencji ich sterylizacji i uproszczenia. Rodriguez mówi: „Rolnictwo spędzał w ostatnim stuleciu, nawozy i pestycydy, aby zniszczyć bakterie żyjące na roślinach. Dziś staramy się odwrócić. "

praca Rodrigueza rozpoczęła się przypadkiem. Na początku 2000 studiował roślin, które są w stanie przetrwać w temperaturze 50 stopni glebie w pobliżu gorących źródeł w Yeloustoun Parku Narodowego. Okazało się, że wszystko, co istnieje w symbiozie z grzybami. Jedynie w tym przypadku roślin lub grzybów nie mogą żyć w temperaturze powyżej 40 ° gleby.

Później, badacz i jego współpracownicy odkryli, że grzyby mogą być przesyłane i inne rośliny, chroniąc je przed utlenianiem i stresu. Odkrycia te zostały wysłane do zespołu w poszukiwaniu endofitów które zostały zoptymalizowane, aby sprostać wyzwaniom związanym ze zmianami klimatycznymi. Wynikiem jest dostępna handlowo mieszanina BioEnsure.

Wideo: Znaczenie kwasu bursztynowego. Warto grosz pomaga na milion!

W badaniach polowych w 2012 w czasie suszy, w stanie Michigan, stosuje się mieszaninę pozostawiono do zwiększenia plonów kukurydzy o 85%. Ilość kiełkujących nasion wzrosła o 2-5 razy podczas zimnej przystawki do 5 °. Ponadto, kukurydza wymaga trzecią mniej wilgoci. W podobnych warunkach, wydajność ryżu wzrosła o 3.6%, podczas gdy zużycie wody zredukowane o 25-50%. Niezależne testy potwierdziły mieszaninę BioEnsure bezpieczeństwo. Departament Rolnictwa zostało zatwierdzone do użytku w Stanach Zjednoczonych.