Dr. Eduardo Blumwald (දකුණේ) සහ Akhilesh Yadav, Ph.D. සහ ඔවුන්ගේ කණ්ඩායමේ අනෙකුත් සාමාජිකයින් කැලිෆෝනියා, ඩේවිස්, ශාක භාවිතා කළ හැකි වැඩි නයිට්‍රජන් නිපදවීමට පාංශු බැක්ටීරියා දිරිමත් කිරීම සඳහා සහල් වෙනස් කළහ. [Trina Kleist/UC Davis]
ඔවුන්ගේ වර්ධනයට අවශ්‍ය නයිට්‍රජන් සවි කිරීමට පාංශු බැක්ටීරියා දිරිමත් කිරීම සඳහා සහල් ඉංජිනේරු විද්‍යාව සඳහා පර්යේෂකයන් CRISPR භාවිතා කළහ. මෙම සොයාගැනීම් මගින් බෝග වගා කිරීමට අවශ්‍ය නයිට්‍රජන් පොහොර ප්‍රමාණය අඩු කළ හැකි අතර, ඇමරිකානු ගොවීන්ට සෑම වසරකම ඩොලර් බිලියන ගණනක් ඉතිරි කර ගත හැකි අතර නයිට්‍රජන් දූෂණය අඩු කිරීමෙන් පරිසරයට ප්‍රතිලාභ සැලසේ.
අධ්‍යයනයට නායකත්වය දුන් ඩේවිස් හි කැලිෆෝනියා විශ්ව විද්‍යාලයේ ශාක විද්‍යාව පිළිබඳ කීර්තිමත් මහාචාර්ය ආචාර්ය එඩ්වාඩෝ බ්ලුම්වෝල්ඩ් පැවසුවේ “ශාක යනු ඇදහිය නොහැකි රසායනික කර්මාන්තශාලා ය. සහල්වල ඇති ඇපිජෙනින් බිඳවැටීම වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා ඔහුගේ කණ්ඩායම CRISPR භාවිතා කළේය. apigenin සහ අනෙකුත් සංයෝග බැක්ටීරියා නයිට්‍රජන් සවි කිරීමට හේතු වන බව ඔවුන් සොයා ගත්හ.
ඔවුන්ගේ කෘති ශාක ජෛව තාක්‍ෂණය සඟරාවේ ප්‍රකාශයට පත් කරන ලදී ("සහල් ෆ්ලේවනොයිඩ් ජෛව සංස්ලේෂණයේ ජාන වෙනස් කිරීම ජෛව පටල සෑදීම සහ පස නයිට්‍රජන් සවි කරන බැක්ටීරියා මගින් ජීව විද්‍යාත්මක නයිට්‍රජන් සවි කිරීම").
ශාක වර්ධනය සඳහා නයිට්‍රජන් අත්‍යවශ්‍ය වේ, නමුත් ශාකවලට වාතයේ සිට නයිට්‍රජන් සෘජුවම භාවිතා කළ හැකි ආකාරයක් බවට පරිවර්තනය කළ නොහැක. ඒ වෙනුවට, ශාක පසෙහි බැක්ටීරියා මගින් නිපදවන ඇමෝනියා වැනි අකාබනික නයිට්රජන් අවශෝෂණය මත රඳා පවතී. කෘෂිකාර්මික නිෂ්පාදනය ශාක ඵලදායිතාව වැඩි කිරීම සඳහා නයිට්රජන් අඩංගු පොහොර භාවිතය මත පදනම් වේ.
"පාංශු බැක්ටීරියා වලට වායුගෝලීය නයිට්‍රජන් සවි කිරීමට ඉඩ සලසන රසායනික ද්‍රව්‍ය නිපදවීමට ශාකවලට හැකි නම්, මෙම රසායනික ද්‍රව්‍ය වැඩි ප්‍රමාණයක් නිපදවීමට ශාක ඉංජිනේරුවන් කළ හැක," ඔහු පැවසීය. "මෙම රසායනික ද්‍රව්‍ය නයිට්‍රජන් සවි කිරීමට පාංශු බැක්ටීරියාව දිරිමත් කරන අතර ශාක එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස ඇමෝනියම් භාවිතා කරයි, එමඟින් රසායනික පොහොර අවශ්‍යතාවය අඩු කරයි."
බෘම්වෝල්ඩ්ගේ කණ්ඩායම රසායනික විශ්ලේෂණය සහ ප්‍රවේණි විද්‍යාව භාවිතා කර සහල් පැලවල ඇති සංයෝග - apigenin සහ අනෙකුත් ෆ්ලේවනොයිඩ් - බැක්ටීරියා වල නයිට්‍රජන් සවි කිරීමේ ක්‍රියාකාරකම් වැඩි දියුණු කරයි.
පසුව ඔවුන් රසායනික ද්‍රව්‍ය නිෂ්පාදනය සඳහා මාර්ග හඳුනාගෙන ජෛව පටල සෑදීම උත්තේජනය කරන සංයෝග නිෂ්පාදනය වැඩි කිරීමට CRISPR ජාන සංස්කරණ තාක්ෂණය භාවිතා කළහ. මෙම ජෛව පටලවල නයිට්‍රජන් පරිවර්තනය වැඩි දියුණු කරන බැක්ටීරියා අඩංගු වේ. එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස බැක්ටීරියා වල නයිට්‍රජන් සවි කිරීමේ ක්‍රියාකාරිත්වය වැඩි වන අතර ශාකයට ලැබෙන ඇමෝනියම් ප්‍රමාණය වැඩි වේ.
"වැඩිදියුණු කරන ලද සහල් පැල පස නයිට්‍රජන් සීමා සහිත තත්ත්ව යටතේ වගා කළ විට ධාන්‍ය අස්වැන්න වැඩි වී ඇති බව පෙන්නුම් කරයි" යනුවෙන් පර්යේෂකයෝ පත්‍රිකාවේ ලියා ඇත. “අපගේ ප්‍රතිඵල මගින් ධාන්‍යවල ජීව විද්‍යාත්මක නයිට්‍රජන් සවිකිරීම සහ අකාබනික නයිට්‍රජන් අන්තර්ගතය අඩු කිරීමේ මාර්ගයක් ලෙස ෆ්ලේවනොයිඩ් ජෛව සංස්ලේෂණ මාර්ගය හැසිරවීමට සහාය වේ. පොහොර භාවිතය. සැබෑ උපාය මාර්ග. ”
අනෙකුත් ශාක ද මෙම මාර්ගය භාවිතා කළ හැකිය. කැලිෆෝනියා විශ්ව විද්‍යාලය තාක්ෂණය පිළිබඳ පේටන්ට් බලපත්‍රයක් සඳහා ඉල්ලුම් කර ඇති අතර දැනට එය බලාපොරොත්තුවෙන් සිටී. විල් ඩබ්ලිව් ලෙස්ටර් පදනම මගින් පර්යේෂණ සඳහා අරමුදල් සපයන ලදී. මීට අමතරව, මෙම මාතෘකාව පිළිබඳ වැඩිදුර පර්යේෂණ සඳහා Bayer CropScience සහාය දක්වයි.
"නයිට්රජන් පොහොර ඉතා මිල අධිකයි," Blumwald පැවසීය. “එම වියදම් ඉවත් කළ හැකි ඕනෑම දෙයක් වැදගත් වේ. එක් අතකින් එය මුදල් පිළිබඳ ප්‍රශ්නයක් නමුත් නයිට්‍රජන් පරිසරයට ද අහිතකර බලපෑම් ඇති කරයි.
යොදන ලද පොහොරවලින් වැඩි ප්‍රමාණයක් පසට හා භූගත ජලයට කාන්දු වී නැති වී යයි. Blumwald ගේ සොයාගැනීම නයිට්‍රජන් දූෂණය අවම කිරීම මගින් පරිසරය ආරක්ෂා කිරීමට උපකාරී වේ. "මෙය අතිරික්ත නයිට්‍රජන් පොහොර භාවිතය අවම කරන තිරසාර විකල්ප ගොවිතැන් ක්‍රමයක් සැපයිය හැකිය," ඔහු පැවසීය.