Тестовые посевы генетически модифицированного и генно-редактированного ячменя должны быть высажены в апреле этого года. В ходе исследования выясняется, способствует ли улучшенное взаимодействие культур с естественными почвенными грибами более устойчивому производству продуктов питания.

Ученые надеются, что результаты исследования продемонстрируют способы снижения потребности в синтетических удобрениях, что может иметь значительные преимущества для улучшения здоровья почвы и способствовать более устойчивому и справедливому подходу к производству продуктов питания.

Испытание проводится исследователями Центра растениеводства — альянса между Кембриджским университетом и организацией по изучению сельскохозяйственных культур NIAB. В тестах будет оцениваться, может ли улучшение взаимодействия культур с естественными почвенными грибами помочь им более эффективно поглощать воду вместе с азотом и фосфором из почвы. Азот и фосфор — два важнейших питательных вещества, необходимых для выращивания сельхозкультур, которые часто обеспечиваются синтетическими удобрениями.

Хотя использование синтетических удобрений повышает урожайность, их чрезмерное применение в странах с высоким и средним уровнем дохода привело к загрязнению окружающей среды, снижению биоразнообразия, а также к выбросам парниковых газов. Между тем, в странах с низким уровнем дохода удобрения часто слишком дороги или недоступны для местных фермеров, что ограничивает производство продовольствия. Это усугубляет голод и бедность, поскольку в таких регионах, как Африка к югу от Сахары, большинство населения зависит от сельского хозяйства, чтобы содержать свои семьи.

«Работа с естественными и полезными микробными ассоциациями в растениях может заменить или значительно снизить потребность в неорганических удобрениях, что принесет значительную пользу для улучшения здоровья почвы, способствуя более устойчивым и справедливым подходам к производству продуктов питания», — сказал профессор Джайлс Олдройд, возглавляющий работу.

Он добавил: «Существует острая необходимость в экологически обоснованных подходах к производству продуктов питания, которые могут удовлетворить потребности растущего населения планеты при соблюдении ограничений на природные ресурсы. Мы считаем, что биотехнология может стать ценным инструментом для расширения возможностей, доступных фермерам во всем мире».

В ходе испытания будет оцениваться сорт ячменя, генетически модифицированный для повышения уровня экспрессии гена NSP2. Этот ген естественным образом присутствует в ячмене, и усиление его экспрессии повышает существующую способность культуры к взаимодействию с микоризными грибами.

Кроме того, в ходе испытания будут протестированы сорта ячменя, которые были генетически изменены для подавления их взаимодействия с арбускулярными микоризными грибами. Это позволит ученым лучше определить, как микробы поддерживают развитие растений, оценив весь спектр взаимодействий. Они измерят урожайность и питательность зерна у сортов с повышенной способностью к взаимодействию с грибами и у сортов, у которых эта способность была подавлена, и сравнят их с типичными растениями ячменя.

Профессор Олдройд сказал: «Ячмень обладает свойствами, которые делают его идеальной культурой для изучения этих взаимодействий. Конечная цель — понимание, можно ли использовать этот же подход для повышения способности других культур взаимодействовать с почвенными грибами таким образом, чтобы повысить производительность без необходимости использования синтетических удобрений».

В ходе испытания будет проведена оценка производства в условиях высокого и низкого содержания фосфатов. Также будут изучены дополнительные потенциальные преимущества взаимодействия с микоризными грибами, такие как защита культур от вредителей и болезней.

Источник