Nitrogen availability is limiting t

Nitrogen availability is limiting to
plant growth and has long been overcome
through applications of synthetic
nitrogen-rich fertilizer. This has revolutionized
crop yield and food production
worldwide, but at substantial economic and
environmental cost (fi xed N2; a $100 billion
per year global industry and environmental
nitrogen pollution). Indeed, in April, the
Edinburgh Declaration on Reactive Nitrogen
was the most recent call for global action to
address this source of nitrogen pollution. At
the same time, the Bill and Melinda Gates
Foundation convened a small meeting of
international researchers to assess the way
forward in reducing dependence on fertilizers
through engineering crop plants that
“fix” nitrogen themselves to sustain their
growth and yield. The discussions of recent
advances indicate that there are indeed viable
options to achieve this goal.
The discovery of symbiosis between
nitrogen-f ixing bacteria and legumes
spurred the eventual question of whether
such a relationship is possible for nonlegume
plants ( 1). The identifi cation of bacterial
genes that encode nitrogen-fixing
enzyme components (making up the ironsulfur-
molybdenum nitrogenase complex)
raised expectations for genetically endowing
crop plants with this ability ( 2). Recent
calls by scientists in this area for reinvestment
in the development of biological nitrogen
fi xation within cereals (including rice,
wheat, and maize) have been driven by
advances in our understanding of nitrogen
fi xation biology ( 3).
Three approaches discussed at the Gates
Foundation meeting are currently promising.
One involves developing root nodule
symbioses in cereals ( 4). Fabids, comprising
legumes and actinorhizal (nonlegume)
plants, have evolved productive nitrogenfi
xing symbioses with rhizobial and Frankia
bacteria, respectively. Both types of bacteria
colonize the plant cell and are housed
in root cell nodules, which provide a lowoxygen
environment that support the bacterial
oxygen-sensitive nitrogenase complex
that fi xes nitrogen. The main steps required
to make symbiotic nitrogen-fi xing cereals
include engineering bacteria to recognize
and infect a host cereal root cell, and having
the plant subsequently establish a low-oxygen
environment (such as a nodule).

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

เป็นการจำกัดความพร้อมไนโตรเจนพืชเจริญเติบโต และยาวนานได้เอาชนะผ่านงานหนังสังเคราะห์อุดมไปด้วยไนโตรเจนปุ๋ย นี้มี revolutionizedผลิตอาหารและผลผลิตพืชทั่วโลก แต่ ที่สำคัญทางเศรษฐกิจ และต้นทุนสิ่งแวดล้อม (ไร้ xed N2 เป็น 100 พันล้านเหรียญต่อปีอุตสาหกรรมโลก และสิ่งแวดล้อมไนโตรเจนมลพิษ) ในเดือนเมษายน แน่นอน การรายงานเอดินบะระในปฏิกิริยาไนโตรเจนมีการโทรล่าสุดสำหรับการดำเนินการทั่วโลกนี้แหล่งมลพิษไนโตรเจน ที่เวลาเดียวกัน บิลและเมลินดาเกตส์มูลนิธิแต่ร้านของนักวิจัยนานาชาติเพื่อประเมินวิธีการไปข้างหน้าในการลดการพึ่งพาปุ๋ยผ่านวิศวกรรมพืชพืชที่"แก้ไข" ไนโตรเจนเพื่อให้ตัวเองของพวกเขาเจริญเติบโตและผลผลิต การสนทนาของล่าสุดความก้าวหน้าบ่งชี้ว่า มีได้แน่นอนตัวเลือกเพื่อให้บรรลุเป้าหมายนี้การค้นพบของ symbiosis ระหว่างไนโตรเจน-f ixing แบคทีเรียและกินกระตุ้นคำถามในว่าความสัมพันธ์เป็นไปได้ nonlegumeพืช (1) Cation identifi ของแบคทีเรียยีนที่เข้าแก้ไขไนโตรเจนส่วนประกอบเอนไซม์ (ทำขึ้น ironsulfur-โมลิบดีนัม nitrogenase ที่ซับซ้อน)ความคาดหวังยกแปลงพันธุกรรม endowingพืชพืช มีความสามารถนี้ (2) ล่าสุดเรียก โดยนักวิทยาศาสตร์ด้านนี้ในแต่ละคาบเวลาในการพัฒนาของไนโตรเจนทางชีวภาพxation ไร้สายภายในธัญพืช (เช่นข้าวข้าวสาลี และข้าวโพด) มีการขับเคลื่อนด้วยความก้าวหน้าในความเข้าใจของเราของไนโตรเจนไร้สาย xation ชีววิทยา (3)วิธีที่สามที่กล่าวถึงที่ประตูประชุมมูลนิธิมีแนวโน้มในปัจจุบันหนึ่งเกี่ยวข้องกับการพัฒนาราก nodulesymbioses ในธัญพืช (4) Fabids ประกอบด้วยกินและ actinorhizal (nonlegume)พืช มีพัฒนา nitrogenfi ที่มีประสิทธิภาพซิ symbioses กับ rhizobial และ Frankiaแบคทีเรีย ตามลำดับ ทั้งสองชนิดของแบคทีเรียcolonize เซลล์พืช และมีห้องพักในรากเซลล์ nodules ให้เป็น lowoxygenสภาพแวดล้อมที่สนับสนุนแบคทีเรียออกซิเจนสำคัญ nitrogenase ซับซ้อนไนโตรเจน xes ที่ไร้สาย ขั้นตอนหลักที่จำเป็นเพื่อให้ไนโตรเจน symbiotic ไร้สายชิงธัญญาหารรวมแบคทีเรียวิศวกรรมการจดจำติดเชื้อเซลล์โฮสต์ธัญพืชราก และมีพืชสร้างออกซิเจนต่ำในเวลาต่อมาสิ่งแวดล้อม (เช่น nodule)

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ความพร้อมไนโตรเจนจะถูก จำกัด
การเจริญเติบโตของพืชและได้รับการเอาชนะผ่านการใช้งานของการสังเคราะห์ปุ๋ยไนโตรเจนที่อุดมไปด้วย นี้มีการปฏิวัติผลผลิตพืชและการผลิตอาหารทั่วโลกแต่ในทางเศรษฐกิจและที่สำคัญค่าใช้จ่ายด้านสิ่งแวดล้อม (FI xed N2; $ 100 พันล้านต่อปีอุตสาหกรรมทั่วโลกและสิ่งแวดล้อมมลพิษไนโตรเจน) ที่จริงในเดือนเมษายนที่ประกาศเอดินบะระในปฏิกิริยาไนโตรเจนเป็นสายล่าสุดสำหรับการดำเนินการทั่วโลกเพื่อที่อยู่แหล่งที่มาของมลพิษไนโตรเจนนี้ ในเวลาเดียวกัน, บิลและเมลินดาเกตส์มูลนิธิประชุมประชุมขนาดเล็กของนักวิจัยระหว่างประเทศเพื่อประเมินทางไปข้างหน้าในการลดการพึ่งพาปุ๋ยผ่านพืชวิศวกรรมที่"แก้ไข" ไนโตรเจนเพื่อรักษาตัวเองของพวกเขาเจริญเติบโตและผลผลิต การอภิปรายที่ผ่านมาของความก้าวหน้าแสดงให้เห็นว่ามีการทำงานได้แน่นอนตัวเลือกในการบรรลุเป้าหมายนี้. การค้นพบของ symbiosis ระหว่างไนโตรเจนฉixing แบคทีเรียและพืชตระกูลถั่วกระตุ้นคำถามในที่สุดไม่ว่าจะเป็นความสัมพันธ์ดังกล่าวเป็นไปได้สำหรับnonlegume พืช (1) ไอออนบวก identifi ของแบคทีเรียยีนที่เข้ารหัสตรึงไนโตรเจนส่วนประกอบของเอนไซม์(ทำขึ้น ironsulfur- โมลิบดีนัมซับซ้อนไนโต) ยกความคาดหวังสำหรับ endowing พันธุกรรมพืชที่มีความสามารถนี้(2) ล่าสุดสายโดยนักวิทยาศาสตร์ในพื้นที่นี้ได้ลงทุนในการพัฒนาของไนโตรเจนทางชีวภาพไฟxation ภายในธัญพืช (รวมถึงข้าวสาลีและข้าวโพด) ได้รับแรงหนุนจากความก้าวหน้าในความเข้าใจของเราไนโตรเจนสายชีววิทยา xation (3). สามวิธีการหารือในที่ เกตส์ประชุมมูลนิธิกำลังมีแนวโน้ม. หนึ่งที่เกี่ยวข้องกับการพัฒนาปมรากsymbioses ในธัญพืช (4) Fabids ประกอบไปด้วยพืชตระกูลถั่วและactinorhizal (nonlegume) พืชมีการพัฒนา nitrogenfi ​​ผลิตsymbioses Xing กับไรโซเบียมและ Frankia แบคทีเรียตามลำดับ ทั้งสองชนิดของเชื้อแบคทีเรียที่ตั้งรกรากในเซลล์พืชและจะตั้งอยู่ในก้อนเซลล์รากที่ให้lowoxygen สภาพแวดล้อมที่สนับสนุนแบคทีเรียไนโตออกซิเจนที่ไวต่อความซับซ้อนที่สายXes ไนโตรเจน ขั้นตอนที่สำคัญที่จำเป็นที่จะทำให้ชีวภาพไนโตรเจน-Fi ธัญพืชซิงรวมถึงเชื้อแบคทีเรียวิศวกรรมที่จะรับรู้และการติดเชื้อเซลล์รากธัญพืชเป็นเจ้าภาพและมีโรงงานต่อมาสร้างออกซิเจนต่ำสภาพแวดล้อม(เช่นก้อนกลมก)

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

มีไนโตรเจนเป็นจำกัด

การเจริญเติบโตและได้รับการเอาชนะ

ไนโตรเจนสังเคราะห์ที่ผ่านการใช้งานของอุดมไปด้วยปุ๋ย นี้มีการปฏิวัติ
ผลผลิตพืชและการผลิตอาหาร
ทั่วโลก แต่ที่สำคัญทางเศรษฐกิจ และค่าใช้จ่ายด้านสิ่งแวดล้อม ( Fi xed N2
;
$ 100 พันล้านต่อปี อุตสาหกรรมทั่วโลกและสิ่งแวดล้อม
ไนโตรเจนมลพิษ ) แน่นอน , ในเดือนเมษายน ,
มีไนโตรเจนเป็นจำกัด

การเจริญเติบโตและได้รับการเอาชนะ

ไนโตรเจนสังเคราะห์ที่ผ่านการใช้งานของอุดมไปด้วยปุ๋ย นี้มีการปฏิวัติ
ผลผลิตพืชและการผลิตอาหาร
ทั่วโลก แต่ที่สำคัญทางเศรษฐกิจ และค่าใช้จ่ายด้านสิ่งแวดล้อม ( Fi xed N2
;
$ 100 พันล้านต่อปี อุตสาหกรรมทั่วโลกและสิ่งแวดล้อม
ไนโตรเจนมลพิษ ) แน่นอน , ในเดือนเมษายน ,
เอดินบะระประกาศต่อปฏิกิริยาไนโตรเจน
เป็นโทรศัพท์ล่าสุดสำหรับปฏิบัติการทั่วโลก

ที่อยู่แหล่งที่มาของมลพิษไนโตรเจน ที่
ในเวลาเดียวกัน บิลและเมลินดา เกตส์
มูลนิธิการประชุมขนาดเล็กการประชุมนานาชาตินักวิจัยประเมินวิธี

หวังลดการพึ่งพาปุ๋ยพืชที่

ผ่านวิศวกรรม " แก้ไข " ตัวเองรักษาของพวกเขา
ไนโตรเจนส่วนประกอบของเอนไซม์ ( สร้างขึ้น ironsulfur -
โมลิบดีนัมไนโตรจีเนส คอมเพล็กซ์ )

บริจาคยกความคาดหวังทางพันธุกรรมพืชพืชที่มีความสามารถนี้ ( 2 ) ล่าสุด
โทรโดยนักวิทยาศาสตร์ในพื้นที่นี้สำหรับ reinvestment
ในการพัฒนาทางชีวภาพไนโตรเจน
fi xation ภายในธัญพืช ( รวมทั้งข้าว
ข้าวสาลี และข้าวโพด ) ได้ถูกขับเคลื่อนโดยความก้าวหน้าในความเข้าใจของเรา

ไนโตรเจนชีววิทยา xation Fi ( 3 )
3 แนวทางหารือที่ประตู
ประชุมมูลนิธิในปัจจุบันมีแนวโน้ม
หนึ่งเกี่ยวข้องกับการพัฒนาอยู่ร่วมกันรากปม
ในธัญพืช ( 4 ) fabids ประกอบด้วย ถั่วและ actinorhizal

( nonlegume ) พืชมีการพัฒนาการผลิต nitrogenfi
ซิ่งและอยู่ร่วมกันกับตำรับแฟรงเคีย
แบคทีเรีย ตามลำดับ ทั้งสองประเภทของแบคทีเรีย
อพยพเซลล์พืชและตั้งอยู่
ในปมรากเซลล์ ซึ่งเป็นสภาพแวดล้อมที่สนับสนุน lowoxygen

ออกซิเจนแบคทีเรียไนโตรจีเนสที่ละเอียดอ่อนซับซ้อน
Fi ไดรไนโตรเจน ขั้นตอนหลักที่จำเป็น
ให้ symbiotic ไนโตรเจน Fi ซิ่งธัญพืชรวมวิศวกรรมจำ

แบคทีเรียและการติดเชื้อซีเรียลโฮลเซลล์รากผม และมีพืชสามารถสร้างสภาพแวดล้อม

ออกซิเจนต่ำ ( เช่น ปม )