211service.com
Startup der, ka tā maģiskais pieskāriens sēklām var palielināt ražu
Vai mikroorganismu kopienām, kas dzīvo veselos augos, var būt atslēga, lai dramatiski palielinātu ražu? Jauns riska nodrošināts uzņēmums ir derības jā.
Indigo , Kembridžas, Masačūsetsas štatā bāzētais starta uzņēmums izstrādā uz mikrobiem balstītas augu apstrādes metodes, kas noteiktas, pētot labvēlīgās baktērijas un sēnītes — kopā sauktas par mikrobiomu —, kas dabiski dzīvo augos un ap tiem. Agrāk pazīstams kā Symbiota, Indigo ceturtdien paziņoja, ka šogad izlaidīs savus pirmos divus produktus — uz mikrobiem balstītus sēklu pārklājumus divām neizpaužamām kultūrām.
Labvēlīgo mikrobu izmantošana kultūraugu audzēšanai nav jauna ideja. Ir izlaiduši lielākie sēklu uzņēmumi, piemēram, Monsanto un Syngenta sēklas ārstniecības līdzekļi, kas satur mikrobus un iegulda saistītā pētniecībā un attīstībā. Indigo ir unikāls, koncentrējoties uz mikrobiem, kas dzīvo augu audos, nevis augsnē netālu no auga saknēm, saka uzņēmuma izpilddirektors Deivids Perijs. Zinātnieki tikai nesen ir sākuši apzināties šo kopienu apmēru un to nozīmi augu veselībā.
Viens no Indigo testētajiem mikrobiem nodrošina sojas pupiņu izturību pret sausiem apstākļiem un ir izraisījis ražas pieaugumu siltumnīcas testos. Kreisajā pusē ir neapstrādātas kontroles, un labajā pusē esošie augi tika apstrādāti ar jauno celmu.
Līdz šim Indigo zinātnieki ir izmēģinājuši tā labvēlīgos mikrobus uz kukurūzas, kviešiem, kokvilnas, sojas, miežiem, rapšu, dažādām pupiņām, aunazirņiem un sorgo. Perijs saka, ka, pamatojoties uz lauka testu rezultātiem, uzņēmums sagaida, ka pirmie produkti ļaus uzlabot ražu par 10 procentiem vai vairāk nekā neapstrādātām kultūrām. Viņš saka, ka Indigo kultūrām arī nebūs nepieciešams tik daudz pesticīdu vai mēslojuma, lai tie attīstītos.
Daudzi eksperti apgalvo, ka pie pašreizējā pieauguma tempa lauksaimniecības produktivitāte neatpaliks no pieprasījuma pēc kultūraugiem, kas, domājams, būtiski palielināsies no šī brīža līdz 2050. gadam, pateicoties daudziem faktoriem, tostarp iedzīvotāju skaita pieaugumam, lielākam pārtikas patēriņam pieaugošā bagātības dēļ un pieaugošam izmantošanai. biodegvielu. Perijs saka, ka vairāku kultūru ražas uzlabošana par 10 procentiem būtu kā lēciens par desmit gadu uz priekšu, jo globālā lauksaimniecības produktivitāte katru gadu palielinās par aptuveni 1 procentu.
Pastiprinoties konkurencei par zemi un citiem resursiem, ražas uzlabošanai būs izšķiroša nozīme. Liela daļa uzlabojumu, kas panākti pēdējo desmitgažu laikā, ir saistīti ar pesticīdu, herbicīdu un ķīmisko mēslojumu izmantošanu. Indigo dibinātāji nolēma atrast citu veidu, un, iespējams, to ir atraduši mikrobiomā.
Tāpat kā cilvēka mikrobioms, arī augu mikrobiomi ir attīstījušies, lai veiktu labvēlīgas un pat svarīgas funkcijas saviem saimniekiem. Vienā labi zināmā piemērā baktērijas, kas dzīvo mezgliņos uz pākšaugu saknēm, pārvērš slāpekli augiem izmantojamā formā. Mikrobi, kas dzīvo saknēs vai lapās, var darīt, piemēram, aizsargāt augu pret konkrētiem kaitēkļiem vai stiprināt tā spēju izdzīvot skarbos vides apstākļos. Perijs saka, ka mūsdienu sēklās ir mazāk mikrobu un mazāka celmu daudzveidība nekā to savvaļas līdziniekiem vai pat vecākām sēklām. Viena hipotēze ir tāda, ka mūsdienu lauksaimniecības prakse, jo īpaši fungicīdu lietošana, ir kaitīgi mainījusi kultūraugu mikrobiomas.
Indigo pārbauda mikrobu, kas palielina sakņu augšanu kokvilnas stādos sausuma apstākļos siltumnīcā. Kreisajā pusē esošie augi ir neapstrādāti kontroles augi; labajā pusē esošie ir apstrādāti ar jauno celmu.
Sekvenējot organismu genomus, kas atrodami tūkstošiem augu paraugu, kas ņemti no visas pasaules, Indigo zinātnieki ir izveidojuši vairāk nekā 40 000 atsevišķu mikrobu datubāzi. Izmantojot mašīnmācības algoritmus, tie identificē konkrētus organismus, kas, iespējams, ir labvēlīgi noteiktos apstākļos, piemēram, mikrobus, kas var padarīt konkrētu kultūru izturīgāku pret sausiem apstākļiem. Daudzsološie kandidāti pāriet uz testēšanu siltumnīcās un galu galā uz lauka testiem.
Indigo ideja atspoguļo diezgan nesen notikušu paradigmas maiņu domāšanā par augu mikrobiomu, kas ir līdzīga tam, kas notiek medicīnā, kur tikai pēdējos gados zinātnieki ir sapratuši mikrobioma nozīmi cilvēka veselībai, saka: Betsija Arnolda , augu zinātņu un ekoloģijas un evolūcijas bioloģijas profesors Arizonas Universitātē. Zinātnieki gadu desmitiem ir pētījuši augiem labvēlīgos mikrobus, saka Arnolds, Indigo akadēmiskais līdzstrādnieks. Bet liela daļa šī darba bija vērsta uz atsevišķu augu un mikrobu mijiedarbību, un pētnieki tagad apkopo šīs zināšanas.
Augu mikrobioma funkcijas veselības un produktivitātes jomā atklāšana tikai sākas, saka Perijs. Mēs droši vien zinām 1 vai 2 procentus no tā, ko uzzināsim pēc pieciem vai 10 gadiem.