צוות של מדענים אירופאים זיהה אבץ - חלבון חישה המסדיר את קיבוע החנקן בקטניות, ופותח אפשרויות חדשות להפחתת השימוש בדשנים סינתטיים בחקלאות.
החלבון, המכונה קיבוע תחת חנקה (כיף), נמצא כי הוא משמש כחיישן אבץ וגורם שעתוק המשפיע על האופן בו קטניות מקיימות אינטראקציה עם חיידקי Rhizobia כדי להמיר חנקן אטמוספרי לצורה שמישה לצמיחת צמחים. הממצאים פורסמו בטֶבַעוהם תוצאה של שיתוף פעולה בין חוקרים באוניברסיטת אהרוס, האוניברסיטה הפוליטכנית במדריד, ומתקן הקרינה הסינכרוטרון האירופי.
"אבץ מעולם לא נחשב למולקולת איתות בצמחים", אמר עוזר פרופסור ג'ישהן לין מאוניברסיטת אהרוס ומחבר המחקר הראשי. "לאחר הקרנת יותר מ -150,000 צמחים, זיהינו כיף כאבץ {}}} הרגולטור המגיב קריטי לקיבוע חנקן."
קטניות כמו שעועית סויה, אפיזת פרה ושעועית פבה מסתמכים על סימביוזה עם חנקן - קביעת חיידקים בגושים שורשים. עם זאת, נודולים אלה רגישים מאוד לתנאים סביבתיים ולעתים קרובות כבו כאשר החנקן כבר נמצא בשפע באדמה. המחקר מראה כי אבץ פועל כאות משני בתהליך זה, עם כיף פעילות נודולית המבוססת על רמות אבץ סלולריות. כאשר אבץ בשפע, הכיף הופך לא פעיל על ידי יצירת חוטים; כאשר אבץ נדיר, הוא הופך להיות פעיל ומקדם את קיבוע החנקן המשך.
פרופ 'קספר רג'קג'ר אנדרסן, מחבר המחקר, אמר כי "מנגנון זה מאפשר לצמח לווסת באופן דינמי את קיבוע החנקן בתגובה לתנאים משתנים". "זה יכול להיות בעל ערך במסגרות חקלאיות בהן צמצום השימוש בדשנים הוא בראש סדר העדיפויות."
קיבוע חנקן מתמשך עלול להגביר את זמינות החנקן באדמה, להועיל לגידולים הבאים ולהפחתת ההסתמכות על תשומות כימיות. החוקרים מתכננים לחקור כיצד ניתן ליישם מסלול איתות אבץ זה כדי לשפר את היעילות והחוסן של קטניות שגדלו באופן נרחב.
המחקר נתמך על ידי הפרויקט המאפשר סימביוזים מזינים בפרויקט החקלאות (ENSA), עם מימון של קרן ביל ומלינדה גייטס, קרן קרלסברג ומועצת המחקר האירופית. בקשת פטנטים המכסה את גילוי איתות האבץ הוגשה על ידי כמה מחברי צוות המחקר.
