En grupp forskare från University of Kentucky har upptäckt ett mer effektivt sätt för baljväxter att fixera kväve.

Baljväxter har länge varit kända för sina kvävefixerande egenskaper. Genom ett symbiotiskt förhållande med rhizobia, som är jordbakterier, baljväxter kan ge sitt eget kvävebehov och lämna kväve i jorden för andra växter att använda. Detta minskar behovet av kvävegödselmedel, som är kostsamma och kan orsaka miljöföroreningar. Men baljväxter skiljer sig avsevärt i sin kvävefixeringseffektivitet, och kommer att agera olika i olika miljöer och med olika bakteriestammar, ibland fixerar lite eller inget kväve.

Hongyan Zhu, en professor vid UK College of Agriculture, Mat och miljö, och hans team av forskare hittade två antimikrobiella peptider i modellbaljväxten Medicago truncatula som dödar vissa rhizobiella bakterier när kvävefixeringsprocessen börjar. Denna modell av baljväxt är nära besläktad med foderbaljväxten alfalfa.

"Det här fyndet erbjuder forskare en strategi för att förbättra kvävefixeringen i baljväxter genom att välja eller manipulera dessa gener för att acceptera fler bakterier, ", sade Zhu. "Detta kan potentiellt tillåta baljväxter att fixera mer kväve."

Zhu tror att den ursprungliga funktionen hos dessa antibakteriella gener var att döda bakterier när de kom in i växten, men de har utvecklats för att manipulera vissa bakterier för att starta kvävefixeringsprocessen. Bakterier som inte tål peptiderna dör nästan omedelbart.

Förutom de brittiska forskarna, forskare från Brigham Young University, University of Massachusetts, Cornell University och medarbetare från Ungern och Nederländerna bidrog till studien.

Zhus forskningsresultat publicerades av Proceedings of the National Academy of Sciences .