一組科學家已經基因設計了新品種的高產大米,小麥和其他需要更少肥料的穀物。
新的綠色革命
早在50年代和60年代,綠色革命,科學家找到了一種方法增壓農業生產通過添加施肥,使用農藥和其他管理技術。雖然該過程產生了更大的收穫,但它帶來了一個成本:氮肥提供了更多的農作物的營養成為威脅到環境和生態系統。
由中國科學院的植物遺傳學家西安格富(Xiangdong Fu)領導的一項新研究找到了一種減少肥料必要性的方法,因此使生產更加環保。
他的團隊調查了36種大米品種的DNA,並檢查了稱為Della的分子的作用,蛋白質抑制了綠色革命作物中氮的吸收,並使它們渴望肥料。參與該研究的科學家能夠鑑定出控制氮消耗的兩個基因:一種代碼DELLA蛋白,而其他代碼為生長調節因子4或GRF4蛋白。
FU認為,最初認為僅增加晶粒尺寸和產量的GR4也可以抵消Della蛋白對植物吸收和代謝氮的能力的影響。當他們飼養大米以產生更多的Gr4時,他們提出了較短的植物,其產量高,需要較少的氮。
發現是出版在自然8月15日。
走向更環保的未來
未參與研究的環境科學家辛張(Xin Zhang)對穀物需要減少肥料並減少對環境造成嚴重破壞的過量氮的希望感到興奮。
“人類活動為地球增加了太多的氮,”張陳述。 “提高系統效率至關重要。”
她解釋說,由於在世界各地的農場中使用了大量肥料,因此人類在世界各地的氮量增加了一倍。張還補充說,從氮污染中拯救世界不應結束於產生更多氮有效的作物。
加利福尼亞大學歐文分校的農業系統專家內森·穆勒(Nathan Mueller)同意,農民應使用更精確的方法來識別農作物所需的適當數量的氮,以避免過剩。
詹妮弗·沃爾克(Jennifer Volk),特拉華大學的環境質量專家,共享下一步應該是引入減少農業潛在環境破壞的方法。這包括用濕地建造濕地,這些濕地在溪流和河流最終進入溪流之前過濾了多餘的氮和其他營養。