Исследователи из Национального института геномных исследований растений (NIPGR), Индия, разработали метод улучшения поглощения азота и эффективности его использования (EUA) в растениях путем модуляции уровней оксида азота (NO). Этот инновационный подход, особенно эффективный для риса и арабидопсиса, направлен на то, чтобы предложить устойчивую альтернативу традиционным сельскохозяйственным практикам, которые сильно зависят от азотных удобрений.
Исследование показывает, что современные технологии, направленные на улучшение EUA, часто основываются на агрономических практиках, таких как дробные дозы неорганических азотных удобрений, что может привести к увеличению затрат, ухудшению состояния окружающей среды и выбросам парниковых газов. Признавая эти проблемы, команда NIPGR исследует альтернативные стратегии для решения вопросов продовольственной безопасности и экологической устойчивости.
Систематически модулируя уровни NO, исследователи обнаружили, что могут регулировать транспортёры нитратов, в частности, высокоаффинные транспортёры (HAT), чтобы улучшить поглощение азота. Исследование показало, что переэкспрессия фитоглобина, естественного ловца NO, увеличивала экспрессию нитратных транспортёров, таких как NRT2.1 и NRT2.4, что способствовало более эффективному поглощению азота.
Исследовательская группа, возглавляемая доктором Джагапати Свейном, доктором Джагадисом Гуптой Капуганти, доктором Нидхи Ядав и доктором Санжибом Бал Самантом, использовала фармацевтический подход, обрабатывая растения диких типов соединениями-донороми NO (SNAP) и ловцами NO (cPTIO) для мониторинга изменений в EUA. Результаты показали, что растения в условиях низкого содержания NO демонстрировали улучшенное поглощение азота, повышенное содержание аминокислот и общее улучшение роста.
Кроме того, исследование подчеркивает роль оксида азота в активации высокоаффинных транспортёров нитратов в периодах низкой доступности азота, что улучшает использование азота. Исследователи также изучают решения на основе почвенных бактерий, которые действуют как ловцы NO, предоставляя естественный способ увеличения EUA.
При поддержке финансирования от ANRF, установленного через закон ANRF 2023 года, это исследование открывает возможности для инновационных сельскохозяйственных практик, которые уменьшают зависимость от вредных удобрений. Доктор Капуганти отметил, что эти новые техники ловли NO могут значительно сократить использование азотных удобрений, сохраняя или даже увеличивая урожайность.