玉米品种从细菌中获取营养,有可能减少肥料需

 行业动态     |      2020-09-16 20:35

是否有可能无需依赖能源消耗的商业肥料来种植谷物作物?
在8月7日发表在开放存取期刊PLOS Biology的一项新研究中
,研究人员描述了一种新近鉴定出的玉米品种,该品种通过将其糖类喂入有益细菌中而获取氮(植物必需的营养素),有益细菌又可以从空气中吸收PCR氮并将其以可用的形式传递回植物。玉米的变种最初是在1980年代由霍华德·亚纳·夏皮罗(Howard-Yana Shapiro)观察到的,他现在是马尔斯公司的首席农业官,位于墨西哥瓦哈卡附近的贫氮田里。随着宏基因组学的出现,在2000年代中期,Mars,Incorporated和加利福尼亚大学戴维斯分校与当地土著社区合作研究了玉米。该研究团队由加州大学戴维斯分校的艾伦·贝内特(Alan Bennett)和艾伦·范·德恩泽(Allen van Deynze)领导。这项研究描述了不寻常的玉米品种,该品种从空气中而不是通过肥料获得其氮的 29%至82%这种植物会产生一种含糖的“粘稠物”,这种糖从地面上生长的气生根渗出,并吸引细菌,这些细菌可以将空气中的氮转化为植物可以使用的形式。如果可以将这种性状繁殖到常规玉米品种中,则可以减少土壤贫瘠地区肥料的需求并增加玉米产量。

豆类和其他豆类与提供氮素的细菌群落建立了有益的关系,但是传统上玉米和其他谷物作物缺乏这些关系。种植玉米所需的商业肥料来自化石燃料,其能源密集型生产估计消耗全球能源供应的1%至2%。科学家一直渴望为玉米设计一种利用这些产氮社区的方式。贝内特教授和他的同事很感兴趣地看看其他谷物,例如高粱,是否也可以利用其气生根来发挥类似的功能。

“分离出的本地玉米品种可能与固氮细菌有关的想法并不新鲜,但是很难鉴定出这样的品种,并证明这种固氮协会实际上有助于植物的氮营养,”教授说。贝内特 “我们的跨学科研究团队已经为此工作了近十年。”