Forskning afslører måde at forbedre nitrogenproduktionen i bælgplanter

En gruppe forskere fra University of Kentucky har opdaget en mere effektiv måde for bælgplanter at fikse nitrogen på.

Bælgplanter har længe været kendt for deres nitrogenfikserende egenskaber. Gennem et symbiotisk forhold til rhizobia, som er jordbakterier, bælgfrugter kan sørge for deres eget nitrogenbehov og efterlade nitrogen i jorden, så andre planter kan bruge dem. Dette reducerer behovet for nitrogengødning, som er dyre og kan forårsage miljøforurening. Men bælgplanter adskiller sig markant i deres nitrogenfikseringseffektivitet, og vil virke forskelligt i forskellige miljøer og med forskellige bakteriestammer, undertiden fikserer lidt eller intet nitrogen.

Hongyan Zhu, en professor ved UK College of Agriculture, Mad og miljø, og hans team af forskere fandt to antimikrobielle peptider i modelbælgplanten Medicago truncatula, der dræber visse rhizobielle bakterier, når nitrogenfikseringsprocessen begynder. Denne model bælgplante er tæt beslægtet med foderbælgfrugten lucerne.

"Dette fund giver forskerne en strategi til at forbedre nitrogenfikseringen i bælgplanter ved at udvælge eller manipulere disse gener til at acceptere flere bakterier, " sagde Zhu. "Dette kunne potentielt give bælgplanter mulighed for at fikse mere nitrogen."

Zhu mener, at disse antibakterielle geners oprindelige funktion var at dræbe bakterier, da de kom ind i planten, men de har udviklet sig til at manipulere visse bakterier for at starte nitrogenfikseringsprocessen. Bakterier, der ikke tåler peptiderne, dør næsten med det samme.

Ud over de britiske forskere, videnskabsmænd fra Brigham Young University, University of Massachusetts, Cornell University og samarbejdspartnere fra Ungarn og Holland bidrog til undersøgelsen.

Zhus forskningsresultater blev offentliggjort af Procedurer fra National Academy of Sciences .