Mikroby, aby plodiny odolnější

Růst globální změnou populace a klimatické vybízí vědce hledat nové zdroje potravy. Některé z nich nabízejí nekonvenční přístup: místo produkovat více odolných plodin pomocí šlechtění rostlin nebo genetické modifikace, manipulují široké spektrum symbiotických mikroorganismů žijících na rostlinách.

Kukuřice mohou přežít sucho pomocí houby.

Video: zelené hnojení na chatě: jak zasít a sbírat semena

Na jaře příštího roku společnost „Adaptivní symbiotické technologie» (Adaptive Symbiotické Technologies), Seattle se chystá uvést na trh první komerční produkt, který se používá ke zlepšení plodin mikroorganismy, známý jako endophytes. Společnost plánuje prodat směs hub pro ošetření semen rýže a kukuřice, které se říká, že bylo možné zvýšit výnosy a snížit spotřebu vody i v nepříznivém prostředí. „Je to skutečný posun v ekologii rostlin,“ - říká biolog a zakladatel Rusty Rodriguez (Rusty Rodriguez).

Zatímco biologové začínají chápat, moc a vliv na lidské tělo na něm bydlí bilionů mikrobů, ekologové se snaží kontrolovat „spojence“ z rostlin. Místo toho, aby hledali a implementaci jediného genu odpovědného za správnou majetku, výzkumníci mohou využít celou řadu interagujících genů, pre-integrovány do těla, jako se vyskytuje u symbiotických hub.

Chov a genetické manipulace může být odvozena odrůdy se zvýšenou tolerancí vůči suchu. Ale je to pomalý způsob. V USA, po deseti letech výzkumu schválen pouze jedno takové plodiny - kukuřice DroughtGard, ve kterém jsou geny zavedeny bakterie, které inhibují stresové reakce.

Symbiotický vztah mezi rostlinami a mikroby, jako je dusík, sběr bakterie žijící na luštěninových kořeny, známé po celá desetiletí. Nicméně, aplikovaný výzkum v této oblasti relativně nedávno provedla. Zpátky v roce 1970, vědci si uvědomili, že žijí v symbióze s houbami trávy kostřavy může způsobit živočišnou nemoc. Později, na Novém Zélandu bylo zjištěno, že některé byliny, které jsou v spojenectví s endophytes jsou jedovaté pro zvířata, odolné vůči napadení hmyzem. To přineslo do života mezeru na trhu, kde Endofyty a vyroben vyvinut pro sekačky na trávu, které jsou nejen odpuzuje škůdce, ale jsou neškodné pro zvířata.

V současné době někteří výzkumníci používají podobný přístup k potravinářských plodin, vzdálit se z tendence jejich sterilizace a zjednodušení. Říká Rodriguez: „Zemědělství trávil v minulém století, hnojiva a pesticidy zničit mikroby žijící na rostlinách. V současné době se snažíme zvrátit to. "

Rodriguez dílo začalo náhodou. V časném 2000s studoval rostliny, které jsou schopny přežít v půdních teplotách 50 stupňů poblíž horkých pramenů v národním parku Yeloustoun. Ukázalo se, že všechno existuje v symbióze s houbami. V tomto případě samotné nebo rostliny nebo houby nemůže žít v půdních teplotách nad 40 ° C.

Později se výzkumník a jeho kolegové zjistili, že houby mohou být přenášeny a jiné rostliny, chrání je před oxidací a stresu. Tato zjištění tým poslal při hledání endophytes, které jsou optimalizovány pro řešení problémů spojených se změnou klimatu. Výsledkem je komerční směs BioEnsure.

Video: Význam kyseliny jantarové. Za babku pomáhá milion!

V polních pokusech v roce 2012 během období sucha ve státě Michigan, použít směs se nechá zvýšit výnosy kukuřice o 85%. Počet klíčících semen během chladné počasí až 5 ° C se zvýšil o 2-5 krát. Kromě toho, kukuřice vyžaduje třetí méně vlhkosti. Za podobných podmínek, výtěžek rýže zvýšila o 3,6%, zatímco spotřeba vody snížena o 25-50%. Nezávislé testy potvrdily bezpečnost BioEnsure směsi. Ministerstvo zemědělství je schválen pro použití ve Spojených státech.