Ces résultats property los angeles première preuve, évaluée par des pairs, que des microbes génétiquement modifiés fournissent une phase importante de l’azote utilisé par les producteurs de maïs dans le cadre d’une manufacturing commerciale
BERKELEY, Californie, 14 novembre 2024 /PRNewswire/ — Une étude évaluée par les pairs et publiée aujourd’hui dans Scientific Reports décrit une nouvelle technologie qui pourrait révolutionner une approche centenaire de l’apport d’azote aux cultures. Réalisée en collaboration avec des chercheurs de l’université du Wisconsin-Madison, de l’université de Purdue et de Pivot Bio, un chef de document de l’agriculture sturdy, l’étude présente des preuves inédites montrant remark l’édition de gènes améliore los angeles capacité des microbes à fixer l’azote atmosphérique et à le transférer aux cultures céréalières.
A scientist at Pivot Bio scraping corn roots to measure the colonization of Pivot Bio’s nitrogen generating microbe.
En utilisant de l’azote à marcage isotopique, les chercheurs ont tracé l’azote présent dans l’wind jusqu’à los angeles chlorophylle des feuilles de maïs, ce qui prouve que l’azote a été fixé à partir de l’wind par les microbes génétiquement modifiés. Des études sur le landscape ont également montré que ces microbes pouvaient fixer et fournir de l’azote related à 40 livres d’engrais azoté synthétique avec des rendements similaires.
L’amélioration de l’efficacité des engrais azotés est un défi de longue pace. « Bruno Basso, professeur de sciences de l’environnement à los angeles Michigan Order College, qui n’a pas participé à l’étude, explique que le système sol-plante-atmosphère est extrêmement complexe. En raison des statuses météorologiques imprévisibles, il est difficile de faire correspondre l’apport d’éléments nutritifs à los angeles demande des plantes, de déterminer avec précision los angeles quantité d’azote dont une tradition air of mystery besoin et de savoir si l’élément nutritif restera dans le sol. « Mon laboratoire d’étude a passé des années à adviser les agriculteurs, en utilisant des applied sciences de détection avancées et des modèles informatiques pour les adviser à mieux comprendre leurs champs et à utiliser les engrais azotés plus efficacement afin d’augmenter les bénéfices et de réduire l’have an effect on sur l’environnement, tel que les pertes de nutriments dans les eaux souterraines et les émissions de gaz à effet de serre dans l’atmosphère. »
Les diazotrophes, des varieties particuliers de bactéries présentes dans los angeles nature, ont los angeles capacité distinctive de transformer l’azote atmosphérique en ammonium, l’élément constitutif des acides aminés et des protéines. Ce processus, communément appelé fixation biologique de l’azote (FBA), a été los angeles principale forme de diet azotée des cultures pendant des milliers d’années avant l’invention des engrais azotés synthétiques.
« Les diazotrophes indigènes du sol perdent leur capacité à réaliser los angeles FBA lorsqu’ils sont exposés à des concentrations élevées d’azote dans le sol pendant des périodes prolongées. Il s’agit d’une réponse évolutive visant à conserver l’énergie, automobile los angeles FBA est un processus très énergivore », explique Jean-Michel Ané, professeur de bactériologie et de sciences des plantes et des agroécosystèmes à l’université du Wisconsin-Madison, coauteur de l’étude. « Nous devons convaincre ces bactéries de maintenir des niveaux élevés de FBA dans des environnements riches en azote, tels que les sols fertilisés synthétiquement. »
Les chercheurs de Pivot Bio ont développé des microbes génétiquement modifiés en utilisant des méthodes non transgéniques pour permettre aux diazotrophes de continuer à fournir de l’azote aux cultures, même dans des statuses à specialty teneur en azote. « Avec les adjustments génétiques, nous rendons les microbes aveugles à los angeles présence d’azote dans leur environnement, de sorte qu’ils continuent à fixer l’ammonium, le délivrant directement sur le système racinaire », déclare Karsten Temme, directeur de l’innovation et cofondateur de Pivot Bio et coauteur de l’étude. « Nous avons également introduit d’autres adjustments afin que les bactéries puissent transférer l’azote fixé aux cultures au lieu de le garder pour elles-mêmes. »
Le record présente des preuves de l’lifestyles de ce processus en laboratoire et sur des parcelles d’essai sur le landscape. Il s’agit également du premier article évalué par des pairs portant sur PROVEN® 40, le produit business de deuxième génération de Pivot Bio pour le maïs contenant des microbes fixateurs d’azote génétiquement modifiés.
« Les engrais azotés sont sans doute l’invention los angeles plus importante du siècle dernier et seront essentiels au développement et à los angeles sécurité alimentaire du monde dans un avenir proche. Cependant, nous pensons qu’il peut être mieux utilisé », déclare Temme. « L’objectif de Pivot Bio est d’améliorer los angeles productivité de l’agriculture en augmentant l’efficacité de l’azote grâce à ses microbes génétiquement modifiés et en réduisant les pertes d’engrais synthétiques dans l’environnement.
Sur le landscape, les chercheurs ont utilisé une série d’expériences isotopiques pour démontrer à nouveau los angeles fixation de l’azote, cette fois dans des statuses réelles, et quantifier les niveaux d’azote dans los angeles plante. Ils ont également recueilli des centaines d’échantillons d’agriculteurs qui ont réduit leur taux d’engrais azoté de 35 à 40 livres d’azote par acre et l’ont remplacé par le PROVEN 40 de Pivot Bio. En moyenne, les chercheurs ont constaté que les plantes traitées avec PROVEN 40 avaient des niveaux d’azote plus élevés en début de saison et n’avaient pas d’have an effect on négatif sur le rendement, même si elles avaient reçu moins d’engrais synthétiques.
« Il est très difficile de suivre l’évolution de l’azote lorsqu’il passe de l’wind au microbe, puis à los angeles plante. Nous nous basons sur les signatures isotopiques des atomes d’azote provenant de l’wind par rapport à ceux présents dans le sol », explique Ané. Grâce à ces mesures, les chercheurs ont détecté en laboratoire de l’azote marqué isotopiquement dans los angeles chlorophylle des feuilles de maïs, signe que les microbes ont fourni cet azote à los angeles plante.
« Ces recherches approfondies sont prometteuses automobile elles signifient que les agriculteurs peuvent commencer à réduire les engrais azotés sans compromettre los angeles productivité : une status gagnant-gagnant pour l’agriculteur et l’environnement », déclare Temme. « Cela est d’autant plus intéressant que los angeles technologie est très évolutive. Depuis leur lancement business il y a cinq ans, nos produits ont déjà été utilisés sur plus de 13 thousands and thousands d’hectares aux États-Unis, ce qui se traduit par un have an effect on réel ».
Basso partage cet avis : « Si cette technologie proceed à s’améliorer et à fournir plus d’azote aux cultures, et s’il est démontré que cela se traduit par des réductions de los angeles air pollution environnementale et de l’empreinte carbone globale de l’agriculture, elle pourrait changer los angeles donne en matière de gestion de l’azote. Plus nous remplacerons les engrais synthétiques par des assets d’azote plus efficaces et durables pour soutenir le rendement des cultures, mieux ce sera pour les agriculteurs, les communautés et l’environnement ».
L’étude complète est disponible sur Scientific Reports. Créé en 2011, Clinical Stories est une revue en accès libre du portefeuille Nature, qui publie des recherches originales remarquables dans le domaine des sciences naturelles et cliniques et qui est réputée pour son processus rigoureux d’évaluation par les pairs.
À propos de Pivot Bio
Pivot Bio est un chef de document de l’agriculture sturdy qui fournit aux agriculteurs des applied sciences brevetées de diet des cultures qui exploitent los angeles puissance de los angeles nature pour produire de manière fiable et fruitful les aliments dont le monde a besoin dans un contexte de volatilité croissante. Actuellement disponibles en Amérique du Nord et bientôt au Brésil, les produits de l’entreprise property une innovation révolutionnaire. Ils font partie des answers les plus prometteuses de l’industrie en matière de climat. L’azote de l’entreprise résiste aux intempéries, est plus sûr à manipuler, ne s’infiltre pas et ne contribue pas aux émissions d’oxyde nitreux. Pivot Bio a été reconnu à trois reprises par le novel Future dans sa liste annuelle des meilleures innovations, par Speedy Corporate dans ses listes Global Converting Concepts et Global’s 50 Maximum Leading edge Corporations, par CNBC dans sa liste Disruptor 50 des entreprises privées, par Fortune dans sa liste Have an effect on 20 des startups qui font du bien à los angeles société et par MIT Tech Overview comme l’une des 15 climatechs à suivre. Pour plus d’informations, visitez le web site PivotBio.com.
Photograph – https://mma.prnewswire.com/media/2556892/Pivot_Bio_Inc.jpg
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