I årtier har den stadigt stigende befolkningstilvækst gjort folk bekymrede for vores planets langsigtede bæredygtighed. Måske den største bekymring? Hvordan man bedst fodrer alle. På udkig efter en løsning på dette problem har forskere fra Washington University i St. Louis ledt efter en måde, hvorpå planter kan skabe deres egen gødning. Et sådant gennembrud kan betyde, at landmændene ikke længere behøver at købe og manuelt sprede det på deres afgrøder, for at de kan vokse.
Deres innovative løsning involverer en gensplejset bakterie, der er i stand til at trække gødning ud af den blå luft. Fordi biotilgængeligt kvælstof er et kritisk næringsstof for afgrødeproduktivitet, kan dette vise sig at være en landbrugsmæssig gamechanger.
Anbefalede videoer
"En langsigtet og bæredygtig løsning vil være, at planterne fikserer deres eget nitrogen," Himadri Pakrasi, en professor i afdelingen for biologi i kunst og videnskab, fortalte Digital Trends. "Den nødvendige energi kan komme fra solen via fotosyntese. Imidlertid katalyseres biologisk nitrogenfiksering i bakterier af nitrogenase, et enzym, der forgiftes af ilt, et produkt af fotosyntese. Den spændende nyhed fra vores undersøgelse er, at vi har været i stand til at konstruere funktionel nitrogenase i cyanobakterier, der udfører fotosyntese og også producerer ilt. Dette er et vigtigt skridt hen imod udvikling af nitrogenfikserende afgrøder i fremtiden."
Til deres undersøgelse var forskerne i stand til at isolere gener i en cyanobakterie kaldet cyanothece, som udfører fotosyntese under dagen og bruger nitrogen til at skabe klorofyl til fotosyntese i løbet af natten og derefter splejse dem til en anden type cyanobakterier. Som et resultat var denne nye type cyanobakterier også i stand til at trække nitrogen fra luften. Selvom arbejdet stadig er på et relativt tidligt stadie, håber de, at slutresultatet bliver at anvende disse resultater til at skabe kvælstoffikserende anlæg.
"Enginering af nitrogenfikserende anlæg er en stor udfordring i landbruget, og det vil tage noget tid at opnå denne drøm," sagde Pakrasi. "I samarbejde med andre planteforskere vil vi næste forsøge at efterligne vores cyanobakterielle ingeniørtilgang i karplanter."
Et papir, der beskriver arbejdet, "Engineering Nitrogen Fixation Activity in an Oxygenic Phototroph," var for nylig offentliggjort i tidsskriftet mBio.
Redaktørens anbefalinger
- Genmodificerede planter kan hjælpe med at finde roden til klimaforandringerne
Opgrader din livsstilDigital Trends hjælper læserne med at holde styr på den hurtige teknologiske verden med alle de seneste nyheder, sjove produktanmeldelser, indsigtsfulde redaktionelle artikler og enestående smugkig.
