近期，美国食品与农业研究基金会（FFAR）为加州大学戴维斯分校（UC Davis）提供了927581美元的资金支持，用于研究墨西哥玉米品种Sierra Mixe。该品种能够在微生物的帮助下获得大气中的氮，减少作物对合成肥料的需求。Benson Hill（一家提供生物信息云平台服务的创新企业）为此项研究提供了等额的配套资金。该育种研究总计投资1855162美元。

虽然地球大气的大部分是由氮组成的，但植物无法直接获取大气中的氮。农民必须以其他方式提供氮，如合成氮肥。主要谷物作物，如小麦和玉米的种植严重依赖这些肥料。合成肥料不仅昂贵，而且对环境危害很大，会腐蚀土壤，降低土壤保存养分的能力。据估算，制造合成氮肥的过程造成了大约3%的二氧化碳排放。Sierra Mixe玉米植株除了地下的根，还有一个气生根系。气生根分泌出一种含有微生物的液体，这种液体可以从大气中为玉米提供30%到82%的氮营养。

研究团队对Sierra Mixe开展研究，以确定植物宿主微生物群落如何向植物提供大氣中氮的过程。研究人员对吸收大气氮最成功和最不成功的单株植物进行研究，以分离出导致这一特性的基因。还对植物分泌物中微生物的基因组序列进行测定，以确定它们在捕获大气氮中的作用，以及微生物和植物是如何相互作用为植物提供氮。目前，这项研究正在确定玉米地方品种基因组中决定其与固氮微生物结合能力的区域，研究人员希望由此确定氮素捕获性状是否可以转移到温带条件下种植的传统玉米作物以及其他谷类作物上。……