Przełom w biotechnologii: drobna mutacja korzenia pozwala roślinom same się nawozić
Naukowcy z duńskiego Uniwersytetu w Aarhus odkryli, że zmiana zaledwie dwóch aminokwasów w białku korzenia może umożliwić zbożom samodzielne wiązanie azotu. Osiągnięcie to otwiera drogę do ograniczenia stosowania nawozów sztucznych i emisji CO2 w rolnictwie.
![srodowisko [default]](https://enerad.pl/wp-content/uploads/srodowisko_default_3.webp)
Nowatorska metoda: jak niewielka zmiana białka może zrewolucjonizować rolnictwo
Międzynarodowy zespół naukowców pod kierunkiem prof. Kaspera Røjkjæra Andersena i prof. Simony Radutoiu z Uniwersytetu w Aarhus (Dania) dokonał przełomowego odkrycia, które może zmienić sposób nawożenia upraw. Badacze wykazali, że wystarczy zmodyfikować dwa aminokwasy w jednym z białek receptorowych korzenia, aby roślina zamiast zwalczać bakterie azotowe — zaczęła z nimi współpracować.
Naturalna symbioza: klucz do samonawożących się roślin
W przyrodzie tylko nieliczne rośliny, takie jak groch, fasola czy koniczyna, potrafią same wiązać azot atmosferyczny dzięki symbiozie z bakteriami. Większość upraw, w tym zboża, wymaga dostarczania azotu w postaci nawozów sztucznych, co generuje znaczące koszty i emisje CO2.
Badania zespołu z Aarhus pozwoliły zidentyfikować niewielki fragment białka korzeniowego, nazwany Symbiosis Determinant 1, który działa jak przełącznik – decyduje, czy roślina aktywuje obronę przed bakteriami, czy podejmuje z nimi współpracę.
Jak działa przełącznik symbiozy?
Rośliny rozpoznają mikroorganizmy glebowe za pomocą receptorów na powierzchni komórek. Odpowiedź immunologiczna lub symbioza zależy od odczytu sygnałów chemicznych. Zespół z Aarhus wykazał, że zmiana zaledwie dwóch aminokwasów w tym białku wystarcza, by receptor z funkcji obronnej przeszedł w tryb wspierania symbiozy z bakteriami wiążącymi azot.
Jesteśmy o krok bliżej do bardziej ekologicznej i przyjaznej dla klimatu produkcji żywności.
– podsumowują prof. Kasper Røjkjær Andersen i prof. Simona Radutoiu.
Potencjał dla zbóż i globalnego rolnictwa
Po udanych testach na modelowej roślinie Lotus japonicus, naukowcy z powodzeniem zastosowali tę metodę w jęczmieniu. To pierwszy krok do inżynierii zbóż takich jak pszenica, kukurydza czy ryż, które mogłyby samodzielnie wiązać azot — podobnie jak rośliny strączkowe.
To naprawdę niezwykłe, że możemy wziąć receptor z jęczmienia, wprowadzić drobne zmiany i uzyskać działającą symbiozę azotową.
– komentuje prof. Kasper Røjkjær Andersen.
Jeśli uda się przenieść tę cechę do szeroko uprawianych roślin, możliwe będzie zmniejszenie zużycia nawozów azotowych, co obecnie odpowiada za około 2% światowego zużycia energii i generuje znaczne emisje CO2.
Wyzwania i dalsze kierunki badań
Choć osiągnięcie duńskich naukowców otwiera nowe możliwości, do pełnego wdrożenia tej technologii potrzeba jeszcze identyfikacji innych kluczowych czynników umożliwiających symbiozę w zbożach.
Tylko nieliczne rośliny potrafią dziś tworzyć symbiozę. Jeśli uda się rozszerzyć tę zdolność na szeroko uprawiane gatunki, może to diametralnie zmienić zapotrzebowanie na nawozy azotowe.
– podkreśla prof. Simona Radutoiu.
Znaczenie dla efektywności i zrównoważonego rozwoju
Odkrycie to może mieć ogromne znaczenie dla efektywności energetycznej i ograniczenia śladu węglowego rolnictwa. Zmniejszenie zużycia nawozów sztucznych to nie tylko oszczędność kosztów, ale także realny krok ku bardziej zrównoważonemu systemowi produkcji żywności.
Źródło: ScienceDaily
Obserwuj
Może Cię również zainteresować
Bezpieczeństwo klimatyczne Polski – eksperci o konieczności zintegrowanego zarządzania energią, powietrzem i wodą
Podczas konferencji w Senacie RP eksperci oraz przedstawiciele władz i samorządów podkreślili, że skuteczne budowanie odporności Polski wymaga spójnego zarządzania energią, powietrzem i wodą. Przedstawiono propozycje zmian prawnych mających wzmocnić bezpieczeństwo kraju.
300 tys. zł dla szkół, bibliotek i uczelni. Rusza kolejna edycja programu „Czysta Moc Energii”
Respect Energy uruchamia drugą edycję programu grantowego „Czysta Moc Energii”, w ramach którego instytucje edukacyjne i lokalne ośrodki z całej Polski mogą zdobyć środki na działania związane z edukacją energetyczną i klimatyczną. Do rozdysponowania jest łącznie 300 tys. zł, a pojedyncze granty wynoszą 30 tys. zł.
Program ponownie pokazuje, że transformacja energetyczna to nie tylko wielkie inwestycje i decyzje na szczeblu centralnym, ale również oddolne inicjatywy realizowane blisko ludzi – w szkołach, bibliotekach czy domach kultury.
PGE prezentuje wyniki finansowe i operacyjne za 2025 rok: wzrost EBITDA i spadek zadłużenia
Grupa PGE opublikowała szczegółowe wyniki za 2025 rok, notując wzrost powtarzalnego zysku EBITDA i obniżenie zadłużenia netto. Największy udział w wynikach miała dystrybucja oraz segmenty ciepłowniczy i odnawialny.
Nowa Chemia ORLEN: szybciej, sprawniej i taniej – aktualizacja inwestycji w Płocku
ORLEN zaktualizował projekt Nowa Chemia, znacząco redukując koszty i ustalając realny harmonogram. Inwestycja w Płocku ma przynieść szybsze efekty, większy udział polskich firm i poprawę efektywności energetycznej.
GAZ-SYSTEM z pozytywną opinią KE w sprawie certyfikacji jako operator wodorowy
Komisja Europejska wydała pozytywną opinię dotyczącą certyfikacji niezależności GAZ-SYSTEM jako operatora systemu przesyłowego wodorowego. To pierwszy taki przypadek w Unii Europejskiej i ważny krok dla polskiego rynku wodoru.
PGE Energia Odnawialna wybrała wykonawcę Magazynu Energii Gryfino
PGE Energia Odnawialna zakończyła wybór wykonawcy dla największego w Polsce bateryjnego magazynu energii – inwestycji w Gryfinie. Projekt zrealizuje konsorcjum polskich firm, a dostawcą technologii będzie Fluence Energy.
Komentarze