據外媒New Atlas報導，由化學工程副教授Elizabeth Sattely領導的斯坦福大學團隊正在開發能夠更好地從土壤中吸收鐵的基因工程植物。通過使其更容易攝取微量礦物質，可能有助於開闢世界上大約三分之一的不適合種植玉米和大豆等主食的耕地。

種植作物不僅僅需要水、陽光和適宜的氣候。它還要求植物獲得正確的土壤養分，以便發芽、生長和成熟。問題是不僅營養成分需要存在於土壤中，它們還需要植物可以使用的形式。

例如，在美國西部等乾旱地區的土壤中可能存在大量的鐵，但這些土壤通常是高鹼性的，在斯坦福大學稱之為“化學鎖”的情況下將鐵“密封”起來。然而，擬南芥等一些植物可以從土壤中吸收鐵，因為它們的根能夠分泌香豆素- 這是一種簡單的芳香有機分子，可以吸收“化學鎖”並釋放鐵。

另外，關鍵還在於生活在根部周圍的微生物組，其產生香豆素的方式類似於人體腸道中細菌的菌落如何幫助消化。該團隊還發現，香豆素分子的分泌也可以通過驅除某些細菌而使植物受益，從而留下它們可能為植物消耗的鐵。

為了更好地理解這種機制，斯坦福大學團隊在水中種植擬南芥植物，其化學和礦物質含量與鹼性土壤相似。為此，添加了各種細菌菌株，並測量了植物生長的程度。

研究人員希望水培技術能夠幫助他們充分了解香豆素的適應性，最終使小麥、玉米、大豆和其他作物等植物能夠在鹼性土壤中生長。

“我們或許能夠採取通過自然選擇開發的特性，並將它們移動到我們需要的地方，”Sattely補充說，“我們設想的是一種新型的生態科學作物科學。”

在未來，該團隊還計劃將植物置於不同的水培假土壤環境中，看看它們是否可以調整其微生物組以應對其他缺陷，例如缺氮的土壤。

該研究發表在《PNAS》上。