ഡോ. എഡ്വേർഡോ ബ്ലംവാൾഡും (വലത്), അഖിലേഷ് യാദവും, പിഎച്ച്.ഡി., ഡേവിസിലെ കാലിഫോർണിയ സർവകലാശാലയിലെ അവരുടെ ടീമിലെ മറ്റ് അംഗങ്ങളും, ചെടികൾക്ക് ഉപയോഗിക്കാൻ കഴിയുന്ന കൂടുതൽ നൈട്രജൻ ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നതിന് മണ്ണിലെ ബാക്ടീരിയകളെ പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കുന്നതിനായി അരി പരിഷ്കരിച്ചു.[ട്രിന ക്ലിസ്റ്റ്/യുസി ഡേവിസ്]
മണ്ണിലെ ബാക്ടീരിയകളെ അവയുടെ വളർച്ചയ്ക്ക് ആവശ്യമായ നൈട്രജൻ സ്ഥിരപ്പെടുത്താൻ പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കുന്നതിനായി ഗവേഷകർ അരി എഞ്ചിനീയറിംഗ് ചെയ്യാൻ CRISPR ഉപയോഗിച്ചു.വിളകൾ വളർത്തുന്നതിന് ആവശ്യമായ നൈട്രജൻ വളത്തിൻ്റെ അളവ് കുറയ്ക്കാനും അമേരിക്കൻ കർഷകർക്ക് ഓരോ വർഷവും ബില്യൺ കണക്കിന് ഡോളർ ലാഭിക്കാനും നൈട്രജൻ മലിനീകരണം കുറയ്ക്കുന്നതിലൂടെ പരിസ്ഥിതിക്ക് പ്രയോജനം ചെയ്യാനും ഈ കണ്ടെത്തലുകൾക്ക് കഴിയും.
“സസ്യങ്ങൾ അവിശ്വസനീയമായ കെമിക്കൽ ഫാക്ടറികളാണ്,” പഠനത്തിന് നേതൃത്വം നൽകിയ ഡേവിസിലെ കാലിഫോർണിയ സർവകലാശാലയിലെ പ്ലാൻ്റ് സയൻസസിൻ്റെ വിശിഷ്ട പ്രൊഫസർ ഡോ. എഡ്വാർഡോ ബ്ലംവാൾഡ് പറഞ്ഞു.അരിയിലെ എപിജെനിൻ്റെ തകർച്ച വർദ്ധിപ്പിക്കാൻ അദ്ദേഹത്തിൻ്റെ സംഘം CRISPR ഉപയോഗിച്ചു.എപിജെനിനും മറ്റ് സംയുക്തങ്ങളും ബാക്ടീരിയൽ നൈട്രജൻ ഫിക്സേഷനു കാരണമാകുമെന്ന് അവർ കണ്ടെത്തി.
അവരുടെ കൃതികൾ പ്ലാൻ്റ് ബയോടെക്നോളജി ജേണലിൽ പ്രസിദ്ധീകരിച്ചു ("അരി ഫ്ളേവനോയിഡ് ബയോസിന്തസിസിൻ്റെ ജനിതകമാറ്റം ബയോഫിലിം രൂപീകരണവും മണ്ണിലെ നൈട്രജൻ-ഫിക്സിംഗ് ബാക്ടീരിയയുടെ ജൈവ നൈട്രജൻ ഫിക്സേഷനും വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു").
ചെടികളുടെ വളർച്ചയ്ക്ക് നൈട്രജൻ അത്യന്താപേക്ഷിതമാണ്, എന്നാൽ സസ്യങ്ങൾക്ക് വായുവിൽ നിന്ന് നൈട്രജനെ നേരിട്ട് ഉപയോഗിക്കാൻ കഴിയുന്ന രൂപത്തിലേക്ക് മാറ്റാൻ കഴിയില്ല.പകരം, മണ്ണിലെ ബാക്ടീരിയകൾ ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്ന അമോണിയ പോലുള്ള അജൈവ നൈട്രജൻ ആഗിരണം ചെയ്യുന്നതിനെയാണ് സസ്യങ്ങൾ ആശ്രയിക്കുന്നത്.ചെടികളുടെ ഉൽപ്പാദനക്ഷമത വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിന് നൈട്രജൻ അടങ്ങിയ രാസവളങ്ങളുടെ ഉപയോഗത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയാണ് കാർഷിക ഉത്പാദനം.
"അന്തരീക്ഷത്തിലെ നൈട്രജൻ പരിഹരിക്കാൻ മണ്ണിലെ ബാക്ടീരിയകളെ അനുവദിക്കുന്ന രാസവസ്തുക്കൾ ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കാൻ സസ്യങ്ങൾക്ക് കഴിയുമെങ്കിൽ, ഈ രാസവസ്തുക്കൾ കൂടുതൽ ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നതിന് നമുക്ക് സസ്യങ്ങളെ എഞ്ചിനീയറിംഗ് ചെയ്യാൻ കഴിയും," അദ്ദേഹം പറഞ്ഞു."ഈ രാസവസ്തുക്കൾ മണ്ണിലെ ബാക്ടീരിയകളെ നൈട്രജൻ സ്ഥിരപ്പെടുത്താൻ പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കുകയും സസ്യങ്ങൾ ഫലമായുണ്ടാകുന്ന അമോണിയം ഉപയോഗിക്കുകയും അതുവഴി രാസവളങ്ങളുടെ ആവശ്യകത കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു."
ബാക്ടീരിയയുടെ നൈട്രജൻ ഫിക്സിംഗ് പ്രവർത്തനം വർദ്ധിപ്പിക്കുന്ന നെൽച്ചെടികളിലെ സംയുക്തങ്ങൾ - എപിജെനിൻ, മറ്റ് ഫ്ലേവനോയ്ഡുകൾ എന്നിവ തിരിച്ചറിയാൻ ബ്രൂംവാൾഡിൻ്റെ സംഘം രാസ വിശകലനവും ജീനോമിക്സും ഉപയോഗിച്ചു.
രാസവസ്തുക്കൾ ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള വഴികൾ അവർ തിരിച്ചറിയുകയും CRISPR ജീൻ എഡിറ്റിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യ ഉപയോഗിച്ച് ബയോഫിലിം രൂപീകരണത്തെ ഉത്തേജിപ്പിക്കുന്ന സംയുക്തങ്ങളുടെ ഉത്പാദനം വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ചെയ്തു.ഈ ബയോഫിലിമുകളിൽ നൈട്രജൻ പരിവർത്തനം വർദ്ധിപ്പിക്കുന്ന ബാക്ടീരിയകൾ അടങ്ങിയിട്ടുണ്ട്.തൽഫലമായി, ബാക്ടീരിയയുടെ നൈട്രജൻ-ഫിക്സിംഗ് പ്രവർത്തനം വർദ്ധിക്കുകയും പ്ലാൻ്റിന് ലഭ്യമാകുന്ന അമോണിയത്തിൻ്റെ അളവ് വർദ്ധിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.
"മെച്ചപ്പെട്ട നെൽച്ചെടികൾ മണ്ണിൽ നൈട്രജൻ പരിമിതമായ സാഹചര്യങ്ങളിൽ കൃഷി ചെയ്യുമ്പോൾ ധാന്യങ്ങളുടെ വിളവ് വർദ്ധിപ്പിച്ചു," ഗവേഷകർ പേപ്പറിൽ എഴുതി.“ധാന്യങ്ങളിൽ ജൈവ നൈട്രജൻ ഫിക്സേഷൻ പ്രേരിപ്പിക്കുന്നതിനും അജൈവ നൈട്രജൻ്റെ അളവ് കുറയ്ക്കുന്നതിനുമുള്ള ഒരു മാർഗമായി ഫ്ലേവനോയിഡ് ബയോസിന്തസിസ് പാത്ത്വേയുടെ കൃത്രിമത്വത്തെ ഞങ്ങളുടെ ഫലങ്ങൾ പിന്തുണയ്ക്കുന്നു.വളപ്രയോഗം.യഥാർത്ഥ തന്ത്രങ്ങൾ. ”
മറ്റ് സസ്യങ്ങൾക്കും ഈ വഴി ഉപയോഗിക്കാം.കാലിഫോർണിയ സർവകലാശാല ഈ സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ പേറ്റൻ്റിനായി അപേക്ഷിച്ചു, ഇപ്പോൾ അതിനായി കാത്തിരിക്കുകയാണ്.വിൽ ഡബ്ല്യു ലെസ്റ്റർ ഫൗണ്ടേഷനാണ് ഗവേഷണത്തിന് ധനസഹായം നൽകിയത്.കൂടാതെ, ഈ വിഷയത്തെക്കുറിച്ചുള്ള കൂടുതൽ ഗവേഷണത്തെ ബയേർ ക്രോപ്പ് സയൻസ് പിന്തുണയ്ക്കുന്നു.
"നൈട്രജൻ വളങ്ങൾ വളരെ ചെലവേറിയതാണ്," ബ്ലംവാൾഡ് പറഞ്ഞു.“ആ ചെലവുകൾ ഇല്ലാതാക്കാൻ കഴിയുന്ന എന്തും പ്രധാനമാണ്.ഒരു വശത്ത്, ഇത് പണത്തിൻ്റെ പ്രശ്നമാണ്, എന്നാൽ നൈട്രജൻ പരിസ്ഥിതിയെ ദോഷകരമായി ബാധിക്കുന്നു.
പ്രയോഗിച്ച രാസവളങ്ങളിൽ ഭൂരിഭാഗവും നഷ്ടപ്പെട്ടു, മണ്ണിലേക്കും ഭൂഗർഭജലത്തിലേക്കും ഒഴുകുന്നു.നൈട്രജൻ മലിനീകരണം കുറയ്ക്കുന്നതിലൂടെ പരിസ്ഥിതിയെ സംരക്ഷിക്കാൻ ബ്ലംവാൾഡിൻ്റെ കണ്ടെത്തൽ സഹായിക്കും.അധിക നൈട്രജൻ വളങ്ങളുടെ ഉപയോഗം കുറയ്ക്കുന്ന സുസ്ഥിരമായ ഒരു ബദൽ കൃഷിരീതി ഇത് പ്രദാനം ചെയ്യുമെന്ന് അദ്ദേഹം പറഞ്ഞു.