Будущее сельского хозяйства может быть связано с созданием культур, способных самостоятельно извлекать азот из атмосферы и тем самым значительно снизить зависимость от промышленных удобрений. Важное открытие сделали биологи из Орхусского университета в Дании. Их исследования, опубликованные в журнале Nature, продемонстрировали новый механизм, при помощи которого корни растений начинают «сотрудничать» с полезными бактериями, а не отталкивать их.
Ключ к этому биологическому прорыву оказался в двух молекулах. Ученые модифицировали иммунный белок растения, что изменило его реакцию на микробы — вместо угрозы растение стало воспринимать их как полезных партнеров. Эксперименты проводились на диком бобовом растении Lotus japonicus, известном как классическая модель для изучения симбиоза. Условия, при которых растение воспринимает определенные бактерии как поддержку, теперь понятны.
Исследования также показали, что злаковые культуры, такие как ячмень, могут быть модифицированы для достижения аналогичных результатов. Исследователи изменили две позиции в белке ячменя, что привело к тому, что он начал сигнализировать о возможности симбиоза.
Данная технология потенциально может помочь в решении экологических проблем, связанных с использованием удобрений, которые наносят вред экосистемам. Однако необходимо соблюдать осторожность: модифицированные растения могут стать уязвимыми для патогенов, и исследователям предстоит найти оптимальный баланс между урожайностью и защитой от болезней. Это лишь начальный этап, но он обещает возрождение подхода к агрономии на основе принципов естественного симбиоза.