ಡೇವಿಸ್‌ನ ಕ್ಯಾಲಿಫೋರ್ನಿಯಾ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದ ಡಾ. ಎಡ್ವರ್ಡೊ ಬ್ಲಮ್‌ವಾಲ್ಡ್ (ಬಲ) ಮತ್ತು ಅಖಿಲೇಶ್ ಯಾದವ್, ಪಿಎಚ್‌ಡಿ, ಮತ್ತು ಅವರ ತಂಡದ ಇತರ ಸದಸ್ಯರು, ಮಣ್ಣಿನ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾಗಳು ಸಸ್ಯಗಳು ಬಳಸಬಹುದಾದ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾರಜನಕವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಪ್ರೋತ್ಸಾಹಿಸಲು ಅಕ್ಕಿಯನ್ನು ಮಾರ್ಪಡಿಸಿದರು. [ಟ್ರಿನಾ ಕ್ಲೈಸ್ಟ್/ಯುಸಿ ಡೇವಿಸ್]
ಮಣ್ಣಿನ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾಗಳು ತಮ್ಮ ಬೆಳವಣಿಗೆಗೆ ಅಗತ್ಯವಾದ ಸಾರಜನಕವನ್ನು ಸರಿಪಡಿಸಲು ಪ್ರೋತ್ಸಾಹಿಸಲು ಸಂಶೋಧಕರು CRISPR ಅನ್ನು ಅಕ್ಕಿಯನ್ನು ಎಂಜಿನಿಯರ್ ಮಾಡಲು ಬಳಸಿದರು. ಈ ಸಂಶೋಧನೆಗಳು ಬೆಳೆಗಳನ್ನು ಬೆಳೆಯಲು ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಸಾರಜನಕ ಗೊಬ್ಬರದ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಬಹುದು, ಅಮೇರಿಕನ್ ರೈತರಿಗೆ ಪ್ರತಿ ವರ್ಷ ಶತಕೋಟಿ ಡಾಲರ್‌ಗಳನ್ನು ಉಳಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಸಾರಜನಕ ಮಾಲಿನ್ಯವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಪರಿಸರಕ್ಕೆ ಪ್ರಯೋಜನವನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ.
"ಸಸ್ಯಗಳು ಅದ್ಭುತ ರಾಸಾಯನಿಕ ಕಾರ್ಖಾನೆಗಳು" ಎಂದು ಅಧ್ಯಯನದ ನೇತೃತ್ವ ವಹಿಸಿದ್ದ ಡೇವಿಸ್‌ನ ಕ್ಯಾಲಿಫೋರ್ನಿಯಾ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದ ಸಸ್ಯ ವಿಜ್ಞಾನಗಳ ಪ್ರಖ್ಯಾತ ಪ್ರಾಧ್ಯಾಪಕ ಡಾ. ಎಡ್ವರ್ಡೊ ಬ್ಲಮ್‌ವಾಲ್ಡ್ ಹೇಳಿದರು. ಅವರ ತಂಡವು ಅಕ್ಕಿಯಲ್ಲಿ ಎಪಿಜೆನಿನ್‌ನ ವಿಭಜನೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು CRISPR ಅನ್ನು ಬಳಸಿತು. ಎಪಿಜೆನಿನ್ ಮತ್ತು ಇತರ ಸಂಯುಕ್ತಗಳು ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾದ ಸಾರಜನಕ ಸ್ಥಿರೀಕರಣಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತವೆ ಎಂದು ಅವರು ಕಂಡುಕೊಂಡರು.
ಅವರ ಕೆಲಸವು ಪ್ಲಾಂಟ್ ಬಯೋಟೆಕ್ನಾಲಜಿ ಜರ್ನಲ್‌ನಲ್ಲಿ ಪ್ರಕಟವಾಗಿದೆ ("ಅಕ್ಕಿ ಫ್ಲೇವನಾಯ್ಡ್ ಜೈವಿಕ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯ ಜೆನೆಟಿಕ್ ಮಾರ್ಪಾಡು ಮಣ್ಣಿನ ಸಾರಜನಕ-ಸ್ಥಿರಗೊಳಿಸುವ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾದಿಂದ ಜೈವಿಕ ಫಿಲ್ಮ್ ರಚನೆ ಮತ್ತು ಜೈವಿಕ ಸಾರಜನಕ ಸ್ಥಿರೀಕರಣವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ").
ಸಸ್ಯಗಳ ಬೆಳವಣಿಗೆಗೆ ಸಾರಜನಕ ಅತ್ಯಗತ್ಯ, ಆದರೆ ಸಸ್ಯಗಳು ಗಾಳಿಯಿಂದ ಸಾರಜನಕವನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ಅವು ಬಳಸಬಹುದಾದ ರೂಪಕ್ಕೆ ಪರಿವರ್ತಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ. ಬದಲಾಗಿ, ಸಸ್ಯಗಳು ಮಣ್ಣಿನಲ್ಲಿರುವ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾದಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಅಮೋನಿಯದಂತಹ ಅಜೈವಿಕ ಸಾರಜನಕವನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವುದನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿವೆ. ಕೃಷಿ ಉತ್ಪಾದನೆಯು ಸಸ್ಯ ಉತ್ಪಾದಕತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಸಾರಜನಕ-ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ರಸಗೊಬ್ಬರಗಳ ಬಳಕೆಯನ್ನು ಆಧರಿಸಿದೆ.
"ಮಣ್ಣಿನ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾಗಳು ವಾತಾವರಣದ ಸಾರಜನಕವನ್ನು ಸರಿಪಡಿಸಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುವ ರಾಸಾಯನಿಕಗಳನ್ನು ಸಸ್ಯಗಳು ಉತ್ಪಾದಿಸಬಹುದಾದರೆ, ನಾವು ಸಸ್ಯಗಳನ್ನು ಈ ರಾಸಾಯನಿಕಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಎಂಜಿನಿಯರ್ ಮಾಡಬಹುದು" ಎಂದು ಅವರು ಹೇಳಿದರು. "ಈ ರಾಸಾಯನಿಕಗಳು ಮಣ್ಣಿನ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾಗಳು ಸಾರಜನಕವನ್ನು ಸರಿಪಡಿಸಲು ಪ್ರೋತ್ಸಾಹಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಸಸ್ಯಗಳು ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಬರುವ ಅಮೋನಿಯಂ ಅನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ರಾಸಾಯನಿಕ ಗೊಬ್ಬರಗಳ ಅಗತ್ಯ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ."
ಬ್ರೂಮ್‌ವಾಲ್ಡ್ ತಂಡವು ಭತ್ತದ ಸಸ್ಯಗಳಲ್ಲಿನ ಸಂಯುಕ್ತಗಳನ್ನು - ಎಪಿಜೆನಿನ್ ಮತ್ತು ಇತರ ಫ್ಲೇವನಾಯ್ಡ್‌ಗಳನ್ನು - ಗುರುತಿಸಲು ರಾಸಾಯನಿಕ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ ಮತ್ತು ಜೀನೋಮಿಕ್ಸ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಿತು, ಇದು ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾದ ಸಾರಜನಕ-ಸ್ಥಿರೀಕರಣ ಚಟುವಟಿಕೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ.
ನಂತರ ಅವರು ರಾಸಾಯನಿಕಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ಮಾರ್ಗಗಳನ್ನು ಗುರುತಿಸಿದರು ಮತ್ತು ಜೈವಿಕ ಪದರ ರಚನೆಯನ್ನು ಉತ್ತೇಜಿಸುವ ಸಂಯುಕ್ತಗಳ ಉತ್ಪಾದನೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು CRISPR ಜೀನ್-ಸಂಪಾದನಾ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಬಳಸಿದರು. ಈ ಜೈವಿಕ ಪದರಗಳು ಸಾರಜನಕ ರೂಪಾಂತರವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾದ ಸಾರಜನಕ-ಸ್ಥಿರೀಕರಣ ಚಟುವಟಿಕೆ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸಸ್ಯಕ್ಕೆ ಲಭ್ಯವಿರುವ ಅಮೋನಿಯಂ ಪ್ರಮಾಣವು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ.
"ಮಣ್ಣಿನ ಸಾರಜನಕ-ಸೀಮಿತ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಬೆಳೆದಾಗ ಸುಧಾರಿತ ಭತ್ತದ ಸಸ್ಯಗಳು ಹೆಚ್ಚಿದ ಧಾನ್ಯ ಇಳುವರಿಯನ್ನು ತೋರಿಸಿದವು" ಎಂದು ಸಂಶೋಧಕರು ಪ್ರಬಂಧದಲ್ಲಿ ಬರೆದಿದ್ದಾರೆ. "ಧಾನ್ಯಗಳಲ್ಲಿ ಜೈವಿಕ ಸಾರಜನಕ ಸ್ಥಿರೀಕರಣವನ್ನು ಪ್ರೇರೇಪಿಸುವ ಮತ್ತು ಅಜೈವಿಕ ಸಾರಜನಕ ಅಂಶವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವ ಮಾರ್ಗವಾಗಿ ಫ್ಲೇವನಾಯ್ಡ್ ಜೈವಿಕ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯ ಮಾರ್ಗದ ಕುಶಲತೆಯನ್ನು ನಮ್ಮ ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ಬೆಂಬಲಿಸುತ್ತವೆ. ರಸಗೊಬ್ಬರ ಬಳಕೆ. ನಿಜವಾದ ತಂತ್ರಗಳು."
ಇತರ ಸಸ್ಯಗಳು ಸಹ ಈ ಮಾರ್ಗವನ್ನು ಬಳಸಬಹುದು. ಕ್ಯಾಲಿಫೋರ್ನಿಯಾ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯವು ಈ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಪೇಟೆಂಟ್‌ಗಾಗಿ ಅರ್ಜಿ ಸಲ್ಲಿಸಿದೆ ಮತ್ತು ಪ್ರಸ್ತುತ ಅದಕ್ಕಾಗಿ ಕಾಯುತ್ತಿದೆ. ಈ ಸಂಶೋಧನೆಗೆ ವಿಲ್ ಡಬ್ಲ್ಯೂ. ಲೆಸ್ಟರ್ ಫೌಂಡೇಶನ್ ಹಣಕಾಸು ಒದಗಿಸಿದೆ. ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ಬೇಯರ್ ಕ್ರಾಪ್‌ಸೈನ್ಸ್ ಈ ವಿಷಯದ ಕುರಿತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂಶೋಧನೆಯನ್ನು ಬೆಂಬಲಿಸುತ್ತದೆ.
"ಸಾರಜನಕ ಗೊಬ್ಬರಗಳು ತುಂಬಾ ತುಂಬಾ ದುಬಾರಿಯಾಗಿದೆ" ಎಂದು ಬ್ಲಮ್ವಾಲ್ಡ್ ಹೇಳಿದರು. "ಆ ವೆಚ್ಚಗಳನ್ನು ನಿವಾರಿಸಬಹುದಾದ ಯಾವುದೇ ವಿಷಯವು ಮುಖ್ಯವಾಗಿದೆ. ಒಂದೆಡೆ, ಇದು ಹಣದ ಪ್ರಶ್ನೆಯಾಗಿದೆ, ಆದರೆ ಸಾರಜನಕವು ಪರಿಸರದ ಮೇಲೆ ಹಾನಿಕಾರಕ ಪರಿಣಾಮಗಳನ್ನು ಬೀರುತ್ತದೆ."
ಬಳಸಲಾಗುವ ಹೆಚ್ಚಿನ ರಸಗೊಬ್ಬರಗಳು ಕಳೆದುಹೋಗಿ, ಮಣ್ಣು ಮತ್ತು ಅಂತರ್ಜಲಕ್ಕೆ ಸೋರಿಕೆಯಾಗುತ್ತವೆ. ಬ್ಲಮ್‌ವಾಲ್ಡ್ ಅವರ ಆವಿಷ್ಕಾರವು ಸಾರಜನಕ ಮಾಲಿನ್ಯವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಪರಿಸರವನ್ನು ರಕ್ಷಿಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ. "ಇದು ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಸಾರಜನಕ ಗೊಬ್ಬರದ ಬಳಕೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವ ಸುಸ್ಥಿರ ಪರ್ಯಾಯ ಕೃಷಿ ಪದ್ಧತಿಯನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ" ಎಂದು ಅವರು ಹೇಳಿದರು.