За решаване на азотния проблем важна роля се пада на азотфиксиращите почвени бактерии. Нов начин за предаване на сигнали от растенията към микробите може да осигури основа за прехвърляне на азотната фиксация към зърнените култури и по този начин да се намали нуждата от торове. Екип от британски учени от Оксфорд и Кеймбридж използвали за разработката методите на синтетичната биология. Те създали молекулен диалог между растенията и бактериите, заобикалящи техните корени в областта, наречена ризосфера.
Тази изкуствена сигнална система може да се превърне в решаваща стъпка за разработване на азотфиксираща симбиоза при култури като пшеница и царевица.
Укрепването на кореновата микробиота има голям потенциал за увеличаване на добивите при селскостопански култури, отглеждани в почви с ниско съдържание на хранителни вещества и за намаляване използването на химически торове.
Водещите специалисти в областта казват, че растенията влияят върху микробиота на своята ризосфера, изпращайки химически сигнали, които привличат или потискат определени микроби.
Създаването на зърнени култури, генериращи сигнали за комуникации с бактериите, контролиращи кореновата система, потенциално може да позволи на растенията да се възползват от тях, влючително и при азотфиксиращите култури.
Учените използват група съединения, които се произвеждат от бактерии в бобовите възли, наречени ризопини. Най-напред откриват естествения път за биосинтеза на ризопин, а след това създават изкуствен сигнал, който се оказва по-лесен за пренасяне.
Ключово предимство на този изкуствен сигнален път е, че печели само тази култура, която е предназначена да „използва“ сигнала.
Това е много важен момент, защото плевелите, които получават същите ползи като целевата култура от използването на химически торове, не са включени в новата подобрена комуникационна система между растенията и микробите, тъй като не притежават сигналната молекула.
Експериментите вече са ориентирани в нова насока – как растенията могат да контролират ключови процеси в кореновите бактерии, като фиксиране на азот, ускорено разтваряне на фосфати и стимулиране развитието на кореновата система.
Откритието повдига завесата над мистериозния свят на бактериалния микробиом и неговия разнообразен метаболизъм за контрол на растенията и по-специално зърнените.