
Genová mutace kořenů posilující partnerství s mikroby by mohla snížit spotřebu hnojiv
17. 1. 2025
Produkce většiny hlavních plodin se opírá o dusičnanová a fosfátová hnojiva, ale nadměrné používání hnojiv poškozuje životní prostředí. Pokud bychom mohli využít vzájemně prospěšné vztahy mezi kořeny rostlin a půdními mikroby ke zvýšení příjmu živin, pak bychom mohli potenciálně snížit používání anorganických hnojiv.
Vědci ve skupině Dr. Myriam Charpentier objevili mutaci v genu v luštěnině Medicago truncatula, která přeprogramuje signální kapacitu rostliny tak, aby posílila partnerství s bakteriemi fixujícími dusík zvanými rhizobie a arbuskulární mykorhizové houby (AMF), které zásobují kořeny fosforem.
Tento typ partnerství, známý jako endosymbióza, kdy jeden organismus existuje v druhém, umožňuje luštěninám vychytávat živiny z půdy prostřednictvím mikrobů výměnou za cukry. Překážkou širokého využití endosymbiotických partnerství v zemědělství je to, že se přednostně vyskytují v půdách chudých na živiny, což je v rozporu s podmínkami intenzivního hospodaření.
V této studii experimenty ukázaly, že genová mutace v signální dráze vápníku zvyšuje endosymbiózu.
Tým použil genetické přístupy, aby ukázal, že stejná genová mutace u pšenice zvyšuje kolonizaci bakteriemi fixujícími dusík a AMF také v polních podmínkách. Zjištění představují vzrušující průlom v dlouhodobé ambici využívat vylepšená endosymbiotická partnerství jako přírodní alternativy k anorganickým hnojivům u hlavních plodin, včetně obilovin a luštěnin.
Kořenová endosymbióza je pro rostliny velmi prospěšná, zvyšuje příjem živin a odolnost vůči stresu. Roste potřeba vyvíjet vysoce výnosné plodiny odolné vůči chorobám a snižovat používání hnojiv za účelem ochrany životního prostředí a snižování nákladů pro zemědělce.
Klíčovým prvkem této ambice je kombinace odolnosti vůči chorobám a odolnosti vůči změně klimatu s účinnou asimilací živin prostřednictvím lepšího spojení se symbiotickými mikroorganismy.
Zdroj v angličtině: ZDE
Diskuse