Mindössze két aminosav megváltoztatásával egy védekező receptort olyanná alakítottak át, amely támogatja a szimbiózist. Az árpában elért korai siker arra utal, hogy a gabonafélék idővel akár önállóan is képesek lehetnek a nitrogén megkötésére – írja a ScienceDaily. Az ilyen növények drámaian csökkenthetnék a műtrágya-felhasználást és a kibocsátásokat.

„Egy lépéssel közelebb kerültünk egy zöldebb és klímabarátabb élelmiszer-termeléshez.” – erre a következtetésre jutott Kasper Røjkjær Andersen és Simona Radutoiu, az Aarhusi Egyetem molekuláris biológia professzorai.

A növényeknek nitrogénre van szükségük a növekedéshez, és a legtöbb termesztett faj ezt csak a hozzáadott tápanyagokból (legyen az szerves- vagy műtrágya) tudja megszerezni. A növények egy kis csoportja, a pillangósok (köztük a borsó, a here és a bab) képesek hozzáadott nitrogén nélkül is növekedni. Ezt úgy érik el, hogy partnerséget alakítanak ki bizonyos baktériumokkal, amelyek a levegőből származó nitrogént a növény számára felvehető formává alakítják.

A természetes nitrogénmegkötés titkainak feltárása

Világszerte dolgoznak tudósok azon, hogy megértsék ennek a természetes nitrogénmegkötő képességnek a genetikai és molekuláris alapjait. Abban bíznak, hogy ezt a tulajdonságot idővel más fontos élelmiszernövényekhez is „hozzáadhatják” ezt a hasznos tulajdonságot, a búza, az árpa és a kukorica.

Egy ilyen lépéssel a növények saját maguk számára tudnák biztosítani a nitrogént.

Az Aarhusi Egyetem kutatói most olyan apró receptorváltozásokat azonosítottak a növényekben, amelyek hatására azok ideiglenesen leállítják immunvédelmüket, és együttműködő kapcsolatba lépnek a nitrogénmegkötő baktériumokkal.

Hogyan döntenek a növények a védekezés és az együttműködés között

A növények a sejt felszínén található receptorokra támaszkodnak, hogy érzékeljék a talajban élő mikroorganizmusok kémiai jeleit.

Egyes baktériumok olyan vegyületeket bocsátanak ki, amelyek figyelmeztetik a növényt, hogy „ellenségek”, és védekező reakciót váltanak ki. Mások azt jelzik, hogy „barátok”, amelyek képesek tápanyagokat szolgáltatni.

Az olyan pillanósok, mint a borsó, a bab és a here, lehetővé teszik, hogy speciális baktériumok bejussanak a gyökereikbe. Ezekben a gyökérszövetekben a baktériumok a légkörből származó nitrogént alakítják át, és megosztják azt a növénnyel. Ez az együttműködés, amelyet szimbiózisnak neveznek, az oka annak, hogy a hüvelyesek mesterséges műtrágya nélkül is képesek növekedni.