ಡಾ. ಎಡ್ವರ್ಡೊ ಬ್ಲಮ್ವಾಲ್ಡ್ (ಬಲ) ಮತ್ತು ಅಖಿಲೇಶ್ ಯಾದವ್, Ph.D., ಮತ್ತು ಕ್ಯಾಲಿಫೋರ್ನಿಯಾ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯ, ಡೇವಿಸ್ ಅವರ ತಂಡದ ಇತರ ಸದಸ್ಯರು, ಸಸ್ಯಗಳು ಬಳಸಬಹುದಾದ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾರಜನಕವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಮಣ್ಣಿನ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾವನ್ನು ಉತ್ತೇಜಿಸಲು ಅಕ್ಕಿಯನ್ನು ಮಾರ್ಪಡಿಸಿದರು. [ಟ್ರಿನಾ ಕ್ಲೈಸ್ಟ್/ಯುಸಿ ಡೇವಿಸ್]
ಸಂಶೋಧಕರು ತಮ್ಮ ಬೆಳವಣಿಗೆಗೆ ಅಗತ್ಯವಾದ ಸಾರಜನಕವನ್ನು ಸರಿಪಡಿಸಲು ಮಣ್ಣಿನ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾವನ್ನು ಉತ್ತೇಜಿಸಲು ಅಕ್ಕಿಯನ್ನು ಇಂಜಿನಿಯರ್ ಮಾಡಲು CRISPR ಅನ್ನು ಬಳಸಿದರು. ಸಂಶೋಧನೆಗಳು ಬೆಳೆಗಳನ್ನು ಬೆಳೆಯಲು ಅಗತ್ಯವಾದ ಸಾರಜನಕ ಗೊಬ್ಬರದ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಬಹುದು, ಪ್ರತಿ ವರ್ಷ ಅಮೇರಿಕನ್ ರೈತರಿಗೆ ಶತಕೋಟಿ ಡಾಲರ್‌ಗಳನ್ನು ಉಳಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸಾರಜನಕ ಮಾಲಿನ್ಯವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಪರಿಸರಕ್ಕೆ ಪ್ರಯೋಜನವನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ.
"ಸಸ್ಯಗಳು ನಂಬಲಾಗದ ರಾಸಾಯನಿಕ ಕಾರ್ಖಾನೆಗಳು" ಎಂದು ಅಧ್ಯಯನದ ನೇತೃತ್ವ ವಹಿಸಿದ್ದ ಡೇವಿಸ್‌ನ ಕ್ಯಾಲಿಫೋರ್ನಿಯಾ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದ ಸಸ್ಯ ವಿಜ್ಞಾನಗಳ ವಿಶಿಷ್ಠ ಪ್ರಾಧ್ಯಾಪಕ ಡಾ. ಎಡ್ವರ್ಡೊ ಬ್ಲಮ್ವಾಲ್ಡ್ ಹೇಳಿದರು. ಅವರ ತಂಡವು CRISPR ಅನ್ನು ಅಕ್ಕಿಯಲ್ಲಿ ಎಪಿಜೆನಿನ್ ವಿಭಜನೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಬಳಸಿತು. ಎಪಿಜೆನಿನ್ ಮತ್ತು ಇತರ ಸಂಯುಕ್ತಗಳು ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾದ ಸಾರಜನಕ ಸ್ಥಿರೀಕರಣವನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತವೆ ಎಂದು ಅವರು ಕಂಡುಕೊಂಡರು.
ಅವರ ಕೆಲಸವನ್ನು ಸಸ್ಯ ಬಯೋಟೆಕ್ನಾಲಜಿ ಜರ್ನಲ್‌ನಲ್ಲಿ ಪ್ರಕಟಿಸಲಾಗಿದೆ ("ಅಕ್ಕಿ ಫ್ಲೇವನಾಯ್ಡ್ ಜೈವಿಕ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯ ಜೆನೆಟಿಕ್ ಮಾರ್ಪಾಡು ಜೈವಿಕ ಫಿಲ್ಮ್ ರಚನೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಮಣ್ಣಿನ ಸಾರಜನಕ-ಫಿಕ್ಸಿಂಗ್ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾದಿಂದ ಜೈವಿಕ ಸಾರಜನಕ ಸ್ಥಿರೀಕರಣವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ").
ಸಸ್ಯಗಳ ಬೆಳವಣಿಗೆಗೆ ಸಾರಜನಕವು ಅವಶ್ಯಕವಾಗಿದೆ, ಆದರೆ ಸಸ್ಯಗಳು ನೇರವಾಗಿ ಗಾಳಿಯಿಂದ ಸಾರಜನಕವನ್ನು ಬಳಸಬಹುದಾದ ರೂಪಕ್ಕೆ ಪರಿವರ್ತಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ. ಬದಲಾಗಿ, ಸಸ್ಯಗಳು ಮಣ್ಣಿನಲ್ಲಿರುವ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾದಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಅಮೋನಿಯದಂತಹ ಅಜೈವಿಕ ಸಾರಜನಕವನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವುದನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿವೆ. ಕೃಷಿ ಉತ್ಪಾದನೆಯು ಸಸ್ಯ ಉತ್ಪಾದಕತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಸಾರಜನಕ-ಹೊಂದಿರುವ ರಸಗೊಬ್ಬರಗಳ ಬಳಕೆಯನ್ನು ಆಧರಿಸಿದೆ.
"ಸಸ್ಯಗಳು ವಾತಾವರಣದ ಸಾರಜನಕವನ್ನು ಸರಿಪಡಿಸಲು ಮಣ್ಣಿನ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾವನ್ನು ಅನುಮತಿಸುವ ರಾಸಾಯನಿಕಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾದರೆ, ನಾವು ಈ ರಾಸಾಯನಿಕಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಸಸ್ಯಗಳನ್ನು ಇಂಜಿನಿಯರ್ ಮಾಡಬಹುದು" ಎಂದು ಅವರು ಹೇಳಿದರು. "ಈ ರಾಸಾಯನಿಕಗಳು ಮಣ್ಣಿನ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾವನ್ನು ಸಾರಜನಕವನ್ನು ಸರಿಪಡಿಸಲು ಪ್ರೋತ್ಸಾಹಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಸಸ್ಯಗಳು ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಅಮೋನಿಯಂ ಅನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ರಾಸಾಯನಿಕ ಗೊಬ್ಬರಗಳ ಅಗತ್ಯವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ."
ಬ್ರೂಮ್ವಾಲ್ಡ್ ತಂಡವು ರಾಸಾಯನಿಕ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ ಮತ್ತು ಜೀನೋಮಿಕ್ಸ್ ಅನ್ನು ಅಕ್ಕಿ ಸಸ್ಯಗಳಲ್ಲಿನ ಸಂಯುಕ್ತಗಳನ್ನು ಗುರುತಿಸಲು ಬಳಸಿತು - ಎಪಿಜೆನಿನ್ ಮತ್ತು ಇತರ ಫ್ಲೇವನಾಯ್ಡ್ಗಳು - ಇದು ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾದ ಸಾರಜನಕ-ಫಿಕ್ಸಿಂಗ್ ಚಟುವಟಿಕೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ.
ನಂತರ ಅವರು ರಾಸಾಯನಿಕಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ಮಾರ್ಗಗಳನ್ನು ಗುರುತಿಸಿದರು ಮತ್ತು ಜೈವಿಕ ಫಿಲ್ಮ್ ರಚನೆಯನ್ನು ಉತ್ತೇಜಿಸುವ ಸಂಯುಕ್ತಗಳ ಉತ್ಪಾದನೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು CRISPR ಜೀನ್-ಎಡಿಟಿಂಗ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಬಳಸಿದರು. ಈ ಜೈವಿಕ ಫಿಲ್ಮ್‌ಗಳು ಸಾರಜನಕ ರೂಪಾಂತರವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾದ ಸಾರಜನಕ-ಫಿಕ್ಸಿಂಗ್ ಚಟುವಟಿಕೆಯು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸಸ್ಯಕ್ಕೆ ಲಭ್ಯವಿರುವ ಅಮೋನಿಯಂ ಪ್ರಮಾಣವು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ.
"ಮಣ್ಣಿನ ಸಾರಜನಕ-ಸೀಮಿತ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಬೆಳೆದಾಗ ಸುಧಾರಿತ ಭತ್ತದ ಸಸ್ಯಗಳು ಹೆಚ್ಚಿದ ಧಾನ್ಯದ ಇಳುವರಿಯನ್ನು ತೋರಿಸಿದೆ" ಎಂದು ಸಂಶೋಧಕರು ಪತ್ರಿಕೆಯಲ್ಲಿ ಬರೆದಿದ್ದಾರೆ. "ನಮ್ಮ ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ಧಾನ್ಯಗಳಲ್ಲಿ ಜೈವಿಕ ಸಾರಜನಕ ಸ್ಥಿರೀಕರಣವನ್ನು ಪ್ರೇರೇಪಿಸುವ ಮತ್ತು ಅಜೈವಿಕ ಸಾರಜನಕ ಅಂಶವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವ ಮಾರ್ಗವಾಗಿ ಫ್ಲೇವನಾಯ್ಡ್ ಜೈವಿಕ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯ ಮಾರ್ಗದ ಕುಶಲತೆಯನ್ನು ಬೆಂಬಲಿಸುತ್ತದೆ. ರಸಗೊಬ್ಬರ ಬಳಕೆ. ನಿಜವಾದ ತಂತ್ರಗಳು. ”
ಇತರ ಸಸ್ಯಗಳು ಸಹ ಈ ಮಾರ್ಗವನ್ನು ಬಳಸಬಹುದು. ಕ್ಯಾಲಿಫೋರ್ನಿಯಾ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾನಿಲಯವು ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಪೇಟೆಂಟ್‌ಗಾಗಿ ಅರ್ಜಿ ಸಲ್ಲಿಸಿದೆ ಮತ್ತು ಪ್ರಸ್ತುತ ಅದಕ್ಕಾಗಿ ಕಾಯುತ್ತಿದೆ. ಸಂಶೋಧನೆಗೆ ವಿಲ್ ಡಬ್ಲ್ಯೂ. ಲೆಸ್ಟರ್ ಫೌಂಡೇಶನ್ ಹಣ ನೀಡಿತು. ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ಬೇಯರ್ ಕ್ರಾಪ್‌ಸೈನ್ಸ್ ಈ ವಿಷಯದ ಕುರಿತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂಶೋಧನೆಯನ್ನು ಬೆಂಬಲಿಸುತ್ತದೆ.
"ನೈಟ್ರೋಜನ್ ರಸಗೊಬ್ಬರಗಳು ತುಂಬಾ ದುಬಾರಿಯಾಗಿದೆ" ಎಂದು ಬ್ಲಮ್ವಾಲ್ಡ್ ಹೇಳಿದರು. "ಆ ವೆಚ್ಚಗಳನ್ನು ತೊಡೆದುಹಾಕಲು ಸಾಧ್ಯವಿರುವ ಯಾವುದಾದರೂ ಮುಖ್ಯವಾಗಿದೆ. ಒಂದೆಡೆ, ಇದು ಹಣದ ಪ್ರಶ್ನೆಯಾಗಿದೆ, ಆದರೆ ಸಾರಜನಕವು ಪರಿಸರದ ಮೇಲೆ ಹಾನಿಕಾರಕ ಪರಿಣಾಮಗಳನ್ನು ಬೀರುತ್ತದೆ.
ಅನ್ವಯಿಸಲಾದ ಹೆಚ್ಚಿನ ರಸಗೊಬ್ಬರಗಳು ಕಳೆದುಹೋಗಿವೆ, ಮಣ್ಣು ಮತ್ತು ಅಂತರ್ಜಲಕ್ಕೆ ಹರಿಯುತ್ತವೆ. ಬ್ಲಮ್ವಾಲ್ಡ್ ಅವರ ಆವಿಷ್ಕಾರವು ಸಾರಜನಕ ಮಾಲಿನ್ಯವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಪರಿಸರವನ್ನು ರಕ್ಷಿಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ. "ಇದು ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಸಾರಜನಕ ಗೊಬ್ಬರದ ಬಳಕೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವ ಸುಸ್ಥಿರ ಪರ್ಯಾಯ ಕೃಷಿ ಅಭ್ಯಾಸವನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ" ಎಂದು ಅವರು ಹೇಳಿದರು.