Legume research uncovers nitrogen uptake genes

Исследователи из Университета Аделаиды обнаружили уникальный генетический механизм, регулирующий транспорт азота в бобовых растениях. Открытие, опубликованное в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, может привести к повышению эффективности использования азота растениями и сокращению потребности в азотных удобрениях.

Бобовые культуры, такие как соя, горох и фасоль, способны к биологической фиксации азота благодаря симбиозу с почвенными бактериями ризобиями, которые живут в клубеньках на корнях. Бактерии преобразуют атмосферный азот в аммоний, пригодный для растений. Однако генетические основы транспорта этого аммония в растение оставались малоизученными. Ученые идентифицировали в сое два ключевых гена — один сигнальный и один транспортный, — активные в клубеньках и необходимые для доставки азота. Эти гены могут играть роль в транспорте аммония и у других растений, включая небобовые, такие как пшеница и кукуруза.

«Существует серьезная потребность в повышении эффективности использования азота растениями, чтобы минимизировать количество удобрений, — говорит руководитель проекта доцент Брент Кайзер. — Улучшение способности к фиксации азота у бобовых повысит их урожайность и обогатит почву». Ежегодно бобовые культуры фиксируют около 40 миллионов тонн атмосферного азота, который в итоге становится белком в пище человека. Новое понимание генетического контроля этого процесса открывает путь к его оптимизации, что потенциально может значительно сократить глобальное использование удобрений.