Graan bindt stikstof via symbiose

Het team van plantwetenschappers, microbiologen en chemici gebruikt synthetische biologietechnieken om de samenwerking tussen planten en de bacteriën rond wortels (rhizosfeer) te verbeteren. Ze werken aan een succesvolle stikstofbindende symbiose bij niet-peulvruchten, zoals tarwe, gerst en mais.

Verbeteren van de symbiose heeft volgens de wetenschappers een enorm potentieel voor het verbeteren van gewasopbrengsten in voedingsarme bodems en het verminderen van het gebruik van kunstmeststoffen. Ze hebben hun onderzoek woensdag gepubliceerd in Nature Communications.

Chemische signalen

'Planten beïnvloeden de microbiotica van hun rhizosfeer door chemische signalen uit te zenden die specifieke microben aantrekken of onderdrukken. Door graansoorten te ontwerpen, die een signaal produceren om te communiceren met de bacteriën op hun wortels, kunnen ze mogelijk profiteren van de groeibevorderende diensten van die bacteriën, waaronder stikstofbinding', zegt Barney Geddes van de universiteit in Oxford.

De wetenschappers hebben bij gerst gekeken of ze de synthese bij granen kunnen ontwikkelen. 'We hebben ontdekt dat er tussen de gerstwortels en de bacteriën in de rhizosfeer een aanzienlijk niveau van communicatie plaatsvond. Dat betekent dat we mogelijkheden zien om de wortelbiotica te activeren om stikstof te produceren', zegt Ponraj Paramasivan van de universiteit in Cambridge.

Stikstofbinding

Het toekomstig werk in de laboratoria richt zich op hoe planten belangrijke processen in wortelbacteriën kunnen beheersen, zoals stikstofbinding, oplossen van fosfaat en de bevordering van plantengroei. Dat opent de wereld om stikstofbinding in granen te ontwikkelen.