Команда европейских ученых идентифицировала цинк - чувствительный белок, который регулирует фиксацию азота у бобовых, открывая новые возможности для снижения использования синтетических удобрений в сельском хозяйстве.
Было обнаружено, что белок, известный как фиксация при нитрате (веселье), действует как цинк -датчик и фактор транскрипции, который влияет на то, как бобовые взаимодействуют с ризобийскими бактериями для преобразования атмосферного азота в полезную форму для роста растений. Результаты были опубликованы вПриродаи являются результатом сотрудничества между исследователями в Университете Аархуса, Политехническим университетом Мадрид и Европейским синхронным радиационным объектом.
«Цинк никогда не считался сигнальной молекулой в растениях», - сказал доцент профессора Цзя Джесхуна Лин из Университета Аархуса и ведущего автора исследования. «После скрининга более 150 000 растений мы идентифицировали развлечение как цинк - отзывчивый регулятор, критический для фиксации азота».
Такие бобовые, как соевые бобы, каппии и бобы Faba, полагаются на симбиоз с азотом -, фиксирующие бактерии в корневых узлах. Тем не менее, эти узелки очень чувствительны к условиям окружающей среды и часто закрываются, когда азот уже в изобилии в почве. Исследование показывает, что цинк действует как вторичный сигнал в этом процессе, с веселой корректирующей активностью узелков на основе клеточных уровней цинка. Когда цинк обильный, веселье становится неактивным, образуя нити; Когда цинк мало, он становится активным и способствует дальнейшей фиксации азота.
«Этот механизм позволяет растению динамически регулировать фиксацию азота в ответ на изменяющиеся условия», - сказал профессор Каспер Рейкджр Андерсен, CO - автор исследования. «Это может быть ценным в сельскохозяйственных условиях, где минимизация использования удобрений является приоритетом».
Устойчивая фиксация азота может увеличить доступность азота в почве, принося пользу последующим культурам и снижает зависимость от химических входов. Исследователи планируют изучить, как можно применять этот сигнальный путь цинка для повышения эффективности и устойчивости широко выращенных бобовых.
Исследование было поддержано проектом «Обнаружение питательных симбиозов в сельском хозяйстве» (ENSA) с финансированием Фонда Билла и Мелинды Гейтс, Фонда Карлсберга и Европейского исследовательского совета. Патентная заявка, охватывающая обнаружение сигналов цинка, была подана несколькими членами исследовательской группы.
