ዶ/ር ኤድዋርዶ ብሉምዋልድ (በስተቀኝ) እና አኪሌሽ ያዳቭ፣ ፒኤችዲ እና ሌሎች የቡድናቸው አባላት በካሊፎርኒያ ዩኒቨርሲቲ ዴቪስ፣ የአፈር ባክቴሪያ ዕፅዋት ሊጠቀሙበት የሚችሉትን ናይትሮጅን ለማምረት እንዲችሉ ሩዝ አሻሽለዋል።[ትሪና ክሌስት/ዩሲ ዴቪስ]
ተመራማሪዎች የአፈር ባክቴሪያዎች ለእድገታቸው የሚያስፈልገውን ናይትሮጅን ለመጠገን ሩዝ ለመሐንዲስ CRISPR ን ተጠቅመዋል።ግኝቱ ለሰብል ልማት የሚያስፈልገውን የናይትሮጅን ማዳበሪያ መጠን በመቀነስ የአሜሪካ ገበሬዎችን በየዓመቱ በቢሊዮን የሚቆጠር ዶላር በመታደግ የናይትሮጅን ብክለትን በመቀነስ አካባቢን ተጠቃሚ ያደርጋል።
ጥናቱን የመሩት በካሊፎርኒያ ዩኒቨርሲቲ የእጽዋት ሳይንስ ፕሮፌሰር የሆኑት ዶ/ር ኤድዋርዶ ብሎምዋልድ "ተክሎች አስደናቂ የኬሚካል ፋብሪካዎች ናቸው" ብለዋል።የእሱ ቡድን በሩዝ ውስጥ የአፒጂኒን መበላሸትን ለማሻሻል CRISPR ን ተጠቅሟል።አፒጂኒን እና ሌሎች ውህዶች የባክቴሪያ ናይትሮጅን ማስተካከልን እንደሚያስከትሉ ደርሰውበታል.
ሥራቸው በፕላንት ባዮቴክኖሎጂ መጽሔት ላይ ታትሟል (“የሩዝ ፍላቮኖይድ ባዮሲንተሲስ የዘረመል ማሻሻያ ባዮፊልም ምስረታ እና ባዮሎጂካል ናይትሮጅን በአፈር ናይትሮጅን-የሚያስተካክሉ ባክቴሪያዎችን ያሻሽላል”)።
ናይትሮጅን ለተክሎች እድገት አስፈላጊ ነው, ነገር ግን ተክሎች ናይትሮጅንን ከአየር ወደ ሊጠቀሙበት ቅጽ በቀጥታ መቀየር አይችሉም.ይልቁንም ተክሎች በአፈር ውስጥ በባክቴሪያ የሚመረተውን እንደ አሞኒያ ያሉ ኦርጋኒክ ያልሆኑ ናይትሮጅን በመምጠጥ ላይ ይመረኮዛሉ.የግብርና ምርት የዕፅዋትን ምርታማነት ለመጨመር ናይትሮጅን የያዙ ማዳበሪያዎችን በመጠቀም ላይ የተመሰረተ ነው.
"እፅዋት የአፈር ባክቴሪያን በከባቢ አየር ውስጥ የሚገኘውን ናይትሮጅን ለመጠገን የሚያስችሉ ኬሚካሎችን ማምረት ከቻሉ እነዚህን ኬሚካሎች በብዛት ለማምረት ተክሎችን መሐንዲስ ማድረግ እንችላለን" ብለዋል."እነዚህ ኬሚካሎች የአፈርን ባክቴሪያዎች ናይትሮጅንን እንዲያስተካክሉ ያበረታታሉ እና ተክሎችም የተገኘውን አሚዮኒየም ይጠቀማሉ, በዚህም የኬሚካል ማዳበሪያን አስፈላጊነት ይቀንሳል."
የBroomwald ቡድን በሩዝ ተክሎች ውስጥ የሚገኙትን ውህዶች - አፒጂኒን እና ሌሎች ፍላቮኖይድ - የባክቴሪያውን ናይትሮጅን መጠገኛ እንቅስቃሴን የሚያሻሽሉ ኬሚካላዊ ትንታኔዎችን እና ጂኖሚክስን ተጠቅሟል።
ከዚያም ኬሚካሎቹን ለማምረት የሚያስችሉ መንገዶችን ለይተው የባዮፊልም መፈጠርን የሚያነቃቁ ውህዶችን ለማምረት የ CRISPR ጂን-ኤዲቲንግ ቴክኖሎጂን ተጠቅመዋል።እነዚህ ባዮፊልሞች የናይትሮጅን ለውጥን የሚያሻሽሉ ባክቴሪያዎችን ይይዛሉ.በውጤቱም, የባክቴሪያው ናይትሮጅን-ማስተካከያ እንቅስቃሴ ይጨምራል እናም ለፋብሪካው የሚገኘው የአሞኒየም መጠን ይጨምራል.
ተመራማሪዎቹ በጋዜጣው ላይ "የተሻሻሉ የሩዝ ተክሎች በአፈር ናይትሮጅን-ውሱን ሁኔታዎች ውስጥ ሲበቅሉ የእህል ምርትን ጨምረዋል" ብለዋል.“ውጤታችን የፍላቮኖይድ ባዮሲንተሲስ መንገድ በእህል ውስጥ ባዮሎጂካል ናይትሮጅን ማስተካከልን ለማነሳሳት እና ኦርጋኒክ ያልሆነ የናይትሮጅን ይዘትን ለመቀነስ መንገድ አድርጎ መጠቀምን ይደግፋል።የማዳበሪያ አጠቃቀም.እውነተኛ ስልቶች።
ሌሎች ተክሎችም ይህን መንገድ መጠቀም ይችላሉ.የካሊፎርኒያ ዩኒቨርሲቲ ለቴክኖሎጂው የፈጠራ ባለቤትነት አመልክቶ በአሁኑ ጊዜ እየጠበቀው ነው።ጥናቱ የተደገፈው በዊል ደብሊው ሌስተር ፋውንዴሽን ነው።በተጨማሪም, ቤየር ክሮፕሳይንስ በዚህ ርዕስ ላይ ተጨማሪ ምርምርን ይደግፋል.
"ናይትሮጅን ማዳበሪያዎች በጣም በጣም ውድ ናቸው" ሲል Blumwald ተናግሯል."እነዚያን ወጪዎች ሊያስወግድ የሚችል ማንኛውም ነገር አስፈላጊ ነው.በአንድ በኩል፣ ጉዳዩ የገንዘብ ጉዳይ ነው፣ ነገር ግን ናይትሮጅን በአካባቢው ላይ ጎጂ ውጤቶች አሉት።
አብዛኛዎቹ የተተገበሩ ማዳበሪያዎች ጠፍተዋል, ወደ አፈር እና የከርሰ ምድር ውሃ ውስጥ ዘልቀው ይገባሉ.የብሉምዋልድ ግኝት የናይትሮጅን ብክለትን በመቀነስ አካባቢን ለመጠበቅ ይረዳል።"ይህ ከመጠን በላይ የናይትሮጅን ማዳበሪያ አጠቃቀምን የሚቀንስ ዘላቂ አማራጭ የግብርና አሰራርን ያቀርባል" ብለዋል.