Trong bối cảnh nhiều cây trồng hiện nay phụ thuộc vào phân bón nitrat và phosphate, việc sử dụng quá nhiều các loại phân bón không chỉ gây hại đến môi trường mà còn có thể ảnh hưởng đến sức khỏe của hệ sinh thái. Nghiên cứu chỉ ra rằng việc tận dụng mối liên hệ tự nhiên giữa rễ cây và vi khuẩn có trong đất có thể giảm đáng kể nhu cầu về phân bón vô cơ, từ đó thúc đẩy hoạt động canh tác bền vững.

Các nhà nghiên cứu đã phát hiện đột biến trong gen của cây họ đậu Medicago truncatula, giúp tăng cường khả năng giao tiếp giữa cây và vi khuẩn cố định đạm cũng như nấm rễ cộng sinh (AMF). Mối quan hệ đối tác này cho phép cây tiếp thu chất dinh dưỡng từ đất thông qua vi khuẩn và đổi lại cung cấp đường cho các sinh vật này. Mặc dù cộng sinh nội sinh chủ yếu xuất hiện ở những vùng đất nghèo dinh dưỡng, nghiên cứu gần đây cho thấy đột biến trong cấu trúc gen liên quan đến quá trình truyền tín hiệu canxi trong cây, ngay cả trong điều kiện canh tác thâm canh.

Đáng chú ý, nhóm nghiên cứu cũng tìm thấy đột biến gen tương tự ở lúa mì có khả năng gia tăng sự xâm chiếm của vi khuẩn cố định đạm và AMF trong điều kiện đồng ruộng. Phát hiện này không chỉ mang lại hy vọng cho tương lai bền vững trong sản xuất nông nghiệp mà còn nhấn mạnh khả năng phát triển cây trồng kháng bệnh, thích nghi tốt với khí hậu, và đồng hóa chất dinh dưỡng hiệu quả hơn. Kết hợp giữa khả năng kháng bệnh và việc tăng cường liên kết với vi sinh vật cộng sinh, các nhà khoa học đang hướng tới việc tạo ra giống cây trồng có năng suất cao, góp phần bảo vệ môi trường và giảm chi phí cho nông dân.