Ученые спроектировали табак и растения папайи для сопротивления одному из наименее известных врагов в мире сельского хозяйства: алюминий. Результаты, сообщил в сегодняшней проблеме Науки, * мог привести к методу для повышения урожайности в почвах с высокими алюминиевыми концентрациями, проблема, сокрушающая 30% к 40% пахотных земель в мире, особенно те в развивающихся странах.Наиболее распространенный металл в почвах, алюминий обычно связывается в нерастворимых соединениях, но выпущен в грунтовые воды, когда почвы становятся кислыми.
Это может произойти, например, когда тяжелое тропическое выщелачивание периода дождей щелочные материалы от почв. Выпущенный алюминий может тогда скользить в клетки корней растения, где он отравляет метаболизм клетки и предотвращает здоровый рост корня. Действительно, для некоторых важных зерновых культур как зерно, это является вторым только к засухе как препятствие для урожайности, уменьшая производство максимум на 80%.Чтобы создать алюминиево-выносливые зерновые культуры, которые могли повысить эти урожаи без дополнительных расходов, молекулярного биолога Луиса Эррер-Эстрелья и его бригады в Центре Изысканий и Специальных исследований Национального Политехнического института в Ирапуато, Мексика, и его коллеги основывались на знании, что некоторые естественно стойкие к алюминию напряжения растения имеют корни, прячущие лимонную или яблочную кислоту, органические кислоты, связывающие с алюминием и препятствующие тому, чтобы он вошел в корни.
.Они ввели бактериальный ген для цитратной синтазы, фермента, делающего лимонную кислоту в два видов растений: табак и папайя, важный урожай в тропической Мексике, которая очень чувствительна к алюминию. Растения, несущие цитратный синтезированный ген, спрятали в пять – шесть раз больше соли лимонной кислоты от своих корней, чем растения контроля.
И что дополнительная соль лимонной кислоты перевела на алюминиевый допуск: производящие соль лимонной кислоты растения могли вырасти хорошо в алюминиевых концентрациях, 10-кратных выше, чем допускаемые растениями контроля.Тот градус допуска мог позволить некоторым хлебным злакам быть привитыми, где они не могли вырасти прежде. Однолетний урожай папай Мексики за $97 миллионов, например, прибывает из 20 000 гектаров земли в тропиках, говорит Хосе Гарзон из Национального Института Лесоводства, Домашнего скота и Сельскохозяйственного Исследования в Селае, Мексика.
Тот урожай мог быть расширен, он говорит, если новые алюминиево-терпимые растения могли бы быть выращены на некоторых 3 миллионах гектаров тропической мексиканской земли, где алюминиевая токсичность предотвратила культивирование папай.* Для получения дополнительной информации Наука Онлайновые подписчики может связаться с полным текстом Отчета.