Forskare vid University of California, Davis, har utvecklat veteplantor med CRISPR-genredigering för att främja naturlig kvävefixering av jordbakterier. Denna innovation ökar plantans produktion av apigenin, en förening som uppmuntrar bakterier att bilda skyddande biofilmer och omvandla atmosfäriskt kväve till en användbar form. Genombrottet lovar minskad gödselanvändning, lägre föroreningar och högre skördar för bönder världen över.
Utvecklingen bygger på arbete ledd av Eduardo Blumwald, en framstående professor vid institutionen för växtvetenskap vid UC Davis. Teamet undersökte 2 800 kemikalier som produceras naturligt av växter och identifierade 20 som kunde stimulera kvävefixerande bakterier att skapa biofilmer – klibbiga, syrefattiga beläggningar som är essentiella för kväveasenzymets funktion. Med CRISPR förstärkte de vetets syntes av apigenin, en flavone, vilket leder till att den släpps ut i jorden där den utlöser bakteriell aktivitet.
I experiment visade den modifierade hexaploida veten förbättrade korns skördar under kvävefattiga förhållanden jämfört med oommodifierade plantor. Forskningen, som beskrivs i en studie från 2025 i Plant Biotechnology Journal, bygger på tidigare framgångar med ris och syftar till att utöka metoden till andra spannmål.
Vete förbrukar cirka 18 procent av världens kvävegödsel, med över 800 miljoner ton producerade globalt 2020 enligt FN:s livsmedels- och jordbruksorganisation. Ändå absorberar växter bara 30 till 50 procent av tillsatt gödsel, medan resten läcker ut i vattendrag och bildar döda zoner eller avger lustgas, en växthusgas.
Blumwald framhöll potentialen för utvecklingsregioner: «I Afrika använder folk inte gödsel eftersom de inte har pengar, och gårdar är små, inte större än sex till åtta tunnland», sade han. «Tänk dig, du planterar grödor som stimulerar bakterier i jorden att skapa gödseln som grödorna behöver, naturligt. Wow! Det är en stor skillnad!»
I USA spenderade bönder nästan 36 miljarder dollar på gödsel 2023, enligt USDA. Blumwald uppskattade konservativa besparingar på över 1 miljard dollar årligen om 10 procent av gödselanvändningen på 500 miljoner acres spannmål kunde minskas. University of California har en patentansökan under behandling, med finansiering från Bayer Crop Science och UC Davis Will Lester Endowment. Medförfattare inkluderar Hiromi Tajima, Akhilesh Yadav, Javier Hidalgo Castellanos, Dawei Yan, Benjamin P. Brookbank och Eiji Nambara.