I decennier har den ständigt ökande befolkningstillväxten gjort människor oroliga för vår planets långsiktiga hållbarhet. Kanske den största oron? Hur man bäst matar alla. På jakt efter en lösning på detta problem har forskare från Washington University i St. Louis letat efter ett sätt på vilket växter kan skapa sin egen gödsel. Ett sådant genombrott kan innebära att bönderna inte längre behöver köpa och manuellt sprida det på sina grödor för att de ska kunna växa.
Deras innovativa lösning involverar en genetiskt modifierad bakterie som kan dra gödsel ur tomma luften. Eftersom biotillgängligt kväve är ett kritiskt näringsämne för grödors produktivitet, kan detta visa sig vara en spelomvandlare inom jordbruket.
Rekommenderade videor
"En långsiktig och hållbar lösning blir att växterna fixerar sitt eget kväve," Himadri Pakrasi, en professor vid institutionen för biologi inom konst och vetenskap, berättade för Digital Trends. "Den energi som krävs kan komma från solen via fotosyntes. Biologisk kvävefixering i bakterier katalyseras dock av nitrogenas, ett enzym som förgiftas av syre, produkten av fotosyntes. De spännande nyheterna från vår studie är att vi har kunnat konstruera funktionellt nitrogenas i cyanobakterier som utför fotosyntes och även producerar syre. Detta är ett viktigt steg mot att utveckla kvävefixerande grödor i framtiden."
För sin studie kunde forskarna isolera gener i en cyanobakterie som kallas cyanothece, som utför fotosyntes under dagen och använder kväve för att skapa klorofyll för fotosyntes under natten, och sedan skarva dem till en annan typ av cyanobakterier. Som ett resultat kunde denna nya typ av cyanobakterier också dra kväve från luften. Även om arbetet fortfarande är i ett relativt tidigt skede, är de hoppfulla att slutresultatet kommer att bli att tillämpa dessa fynd för att skapa kvävefixerande anläggningar.
"Att konstruera kvävefixerande anläggningar är en stor utmaning inom jordbruket, och det kommer att ta lite tid att uppnå denna dröm," sa Pakrasi. "I samarbete med andra växtforskare kommer vi nästa försök att efterlikna vår cyanobakteriella teknik för kärlväxter."
En artikel som beskrev arbetet, "Engineering Nitrogen Fixation Activity in an Oxygenic Phototroph", var nyligen publicerad i tidskriften mBio.
Redaktörens rekommendationer
- Genetiskt modifierade växter kan hjälpa till att komma till roten till klimatförändringarna
Uppgradera din livsstilDigitala trender hjälper läsare att hålla koll på den snabba teknikvärlden med alla de senaste nyheterna, roliga produktrecensioner, insiktsfulla redaktioner och unika smygtittar.
