Durante un convegno della Fondazione Bill e Melinda Gates si discute dell’importanza di limitare l’utilizzo di fertilizzanti azotati in agricoltura per ridurre l’inquinamento attraverso l’introduzione di piante modificate in grado di fissare l’azoto atmosferico.
Oggi la ricerca ha posto particolare attenzione allo studio dei meccanismi che regolano l’interazione tra batteri azotofissatori e leguminose, al fine di trasferirli alle piante coltivate, tra cui i cereali, incapaci di creare naturalmente l’utile simbiosi.
Particolare attenzione è data alla fase iniziale di riconoscimento tra batterio-pianta, momento in cui la pianta libera nel terreno i flavonoidi che inducono nel batterio la secrezione di specifiche molecole (fattori Nod) necessari per la formazione dei noduli radicali dove viene fissato l’azoto atmosferico.
La possibilità di modificare geneticamente i cereali sembra oggi più semplice in seguito alla scoperta che i fattori Myc, isolati nella pianta e coinvolti nella simbiosi tra pianta e fungo, hanno struttura simile ai fattori Nod.
Altra fase delicata dell’unione simbiontica è legata alla penetrazione del batterio nella pianta. Da qui l’interesse ad analizzare lo sviluppo del filamento d’infezione, struttura formata dalla pianta allo scopo di creare un canale adatto al passaggio dei batteri. E’ anche possibile utilizzare il meccanismo di alcuni batteri in grado di infettare la pianta attraverso zone danneggiate dell’epidermide delle cellule radicali.
Altra strategia prevede l’introduzione nella pianta della nitrogenasi, complesso enzimatico batterico che catalizza il processo di riduzione dell’azoto atmosferico.