Азотные удобрения существенно повышают урожайность сельскохозяйственных культур по всему миру, однако растения усваивают лишь около 50 процентов вносимого азота. Неиспользованный остаток загрязняет водные ресурсы и приводит к выделению закиси азота. Этот парниковый газ в 100-летней перспективе удерживает в 273 раза больше тепла, чем углекислый газ. Кроме того, производство удобрений обходится дорого, а их транспортировка связана с рисками.
Исследователи из Нью-Йоркского университета и института INGEBI в Аргентине обнаружили белок HHO5, который подает растению сигнал о достаточном насыщении азотом. Действуя самостоятельно, этот белок останавливает поглощение неорганического азота из почвы для сохранения энергии. Однако при взаимодействии со вторым белком, WRKY21, HHO5 активирует гены, отвечающие за переработку органического азота и защиту растения.
Для проверки этого механизма ученые провели эксперименты на резуховидке Таля (Arabidopsis) с использованием флуоресцентных меток. Опыты показали следующие результаты:
- При высоком уровне азота содержание белка HHO5 в растении возрастает.
- Белок HHO5 работает как индикатор сытости растения.
- Растения с отключенным белком HHO5 поглощают почти в три раза больше азота.
Управляя белком HHO5, ученые рассчитывают вывести новые сорта культур, способные эффективно извлекать азот из почвы. Это позволит фермерам существенно сократить использование удобрений, снизив расходы и уменьшив вред для окружающей среды. Нью-Йоркский университет уже подал патентную заявку на эту перспективную технологию.
Сложные слова
- урожайность — количество сельскохозяйственной продукции с единицы площади
- усваивать — принимать и перерабатывать питательные вещества внутри организмаусваивают
- парниковый — способный удерживать тепло в атмосфере планеты
- насыщение — заполнение или удовлетворение нужды организма в чем-либонасыщении
- поглощение — процесс впитывания или вбирания вещества внутрь
Подсказка: наведите, сфокусируйтесь или нажмите на выделенные слова, чтобы увидеть краткие определения прямо во время чтения или прослушивания.
Вопросы для обсуждения
- Каким образом сокращение использования удобрений может повлиять на экологию и сельское хозяйство?
- Какие проблемы или риски могут возникнуть при выведении новых сортов растений?
Похожие статьи
Потепление сокращает выбросы азота в некоторых лесах
Новое исследование показало, что потепление на 2°C в некоторых лесных почвах уменьшало выбросы азота, особенно в более сухих местах. Учёные под руководством Университета Калифорнии в Риверсайде работали на эксперименте в Qingyuan County шесть лет.
Пожары в Лос‑Анджелесе в январе 2025 и рост виртуальной помощи
Исследование изучило влияние январских пожаров 2025 года в Лос‑Анджелесе на обращаемость за медицинской помощью. Авторы нашли значительный рост виртуальных визитов по респираторным и сердечно‑сосудистым симптомам и увеличение амбулаторных приёмов.
Искусственный корм улучшил состояние медоносных пчёл
Нутриционно полноценный искусственный корм в коммерческих испытаниях поддерживал медоносных пчёл в течение двух зимних сезонов. Исследование показало улучшение состояния ульев, снижение зимней смертности и экономическую выгоду для пчеловодов.
Как растения мгновенно замедляют рост при сильном стрессе
Учёные обнаружили биохимический механизм, который позволяет растениям быстро замедлять рост при внезапном сильном стрессе. Реакция идёт через изменение активности уже имеющихся в клетке ферментов, а не через изменение генов.
