据外媒New Atlas报道，由化学工程副教授Elizabeth Sattely领导的斯坦福大学团队正在开发能够更好地从土壤中吸收铁的基因工程植物。通过使其更容易摄取微量矿物质，可能有助于开辟世界上大约三分之一的不适合种植玉米和大豆等主食的耕地。

种植作物不仅仅需要水、阳光和适宜的气候。它还要求植物获得正确的土壤养分，以便发芽、生长和成熟。问题是不仅营养成分需要存在于土壤中，它们还需要植物可以使用的形式。

例如，在美国西部等干旱地区的土壤中可能存在大量的铁，但这些土壤通常是高碱性的，在斯坦福大学称之为“化学锁”的情况下将铁“密封”起来。然而，拟南芥等一些植物可以从土壤中吸收铁，因为它们的根能够分泌香豆素 - 这是一种简单的芳香有机分子，可以吸收“化学锁”并释放铁。

另外，关键还在于生活在根部周围的微生物组，其产生香豆素的方式类似于人体肠道中细菌的菌落如何帮助消化。该团队还发现，香豆素分子的分泌也可以通过驱除某些细菌而使植物受益，从而留下它们可能为植物消耗的铁。

为了更好地理解这种机制，斯坦福大学团队在水中种植拟南芥植物，其化学和矿物质含量与碱性土壤相似。为此，添加了各种细菌菌株，并测量了植物生长的程度。

研究人员希望水培技术能够帮助他们充分了解香豆素的适应性，最终使小麦、玉米、大豆和其他作物等植物能够在碱性土壤中生长。

“我们或许能够采取通过自然选择开发的特性，并将它们移动到我们需要的地方，”Sattely补充说，“我们设想的是一种新型的生态科学作物科学。”

在未来，该团队还计划将植物置于不同的水培假土壤环境中，看看它们是否可以调整其微生物组以应对其他缺陷，例如缺氮的土壤。

该研究发表在《PNAS》上。