Выращивание культур "зеленой революции" с меньшим потреблением азота

Международная команда исследователей из Китайской академии наук, Академии сельскохозяйственных и лесных наук Китая и Оксфордского университета (Великобритания) нашла способ выращивать культуры "зеленой революции", используя меньше азотных удобрений без снижения урожайности. Результаты работы опубликованы в журнале Nature.

Проблема "зеленой революции"

"Зеленая революция" привела к резкому росту производства продовольствия в развивающихся странах благодаря использованию пестицидов, удобрений и новых сортов сельскохозяйственных культур. Одним из ключевых изменений стала селекция низкорослых сортов риса и пшеницы, устойчивых к ветру и дождю. Хотя это повысило урожайность, это также привело к увеличению использования азотных удобрений, вредных для окружающей среды.

Научный подход

Предыдущие исследования показали, что белки семейства DELLA ограничивают рост растений. Селекция в 1960-х годах создала сорта риса и пшеницы с генетическими мутациями, которые позволяли этим белкам накапливаться, делая растения низкорослыми. Однако эти же белки DELLA оказались причиной неэффективного использования азота растениями, что вынуждало фермеров увеличивать дозы удобрений.

Решение

Исследователи скрещивали различные сорта риса и обнаружили, что транскрипционный фактор OsGRF4 связан с усвоением азота. Они создали сорта риса с повышенной экспрессией OsGRF4. Испытания показали, что эти растения эффективнее усваивают азот.

Результат

Новые инженерные сорта, будучи такими же низкорослыми, давали прежнюю урожайность при меньшем количестве азотных удобрений. Ученые утверждают, что теперь возможно выращивать культуры "зеленой революции", требующие меньше азота.