ਡਾ. ਐਡੁਆਰਡੋ ਬਲੂਮਵਾਲਡ (ਸੱਜੇ) ਅਤੇ ਅਖਿਲੇਸ਼ ਯਾਦਵ, ਪੀ.ਐਚ.ਡੀ., ਅਤੇ ਕੈਲੀਫੋਰਨੀਆ ਯੂਨੀਵਰਸਿਟੀ, ਡੇਵਿਸ ਵਿਖੇ ਉਹਨਾਂ ਦੀ ਟੀਮ ਦੇ ਹੋਰ ਮੈਂਬਰਾਂ ਨੇ ਮਿੱਟੀ ਦੇ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਨੂੰ ਹੋਰ ਨਾਈਟ੍ਰੋਜਨ ਪੈਦਾ ਕਰਨ ਲਈ ਉਤਸ਼ਾਹਿਤ ਕਰਨ ਲਈ ਚੌਲਾਂ ਨੂੰ ਸੋਧਿਆ ਜਿਸਦੀ ਵਰਤੋਂ ਪੌਦੇ ਵਰਤ ਸਕਦੇ ਹਨ। [ਟ੍ਰਿਨਾ ਕਲੀਸਟ/ਯੂਸੀ ਡੇਵਿਸ]
ਖੋਜਕਰਤਾਵਾਂ ਨੇ ਮਿੱਟੀ ਦੇ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਨੂੰ ਉਹਨਾਂ ਦੇ ਵਿਕਾਸ ਲਈ ਲੋੜੀਂਦੇ ਨਾਈਟ੍ਰੋਜਨ ਨੂੰ ਠੀਕ ਕਰਨ ਲਈ ਉਤਸ਼ਾਹਿਤ ਕਰਨ ਲਈ ਚੌਲਾਂ ਨੂੰ ਇੰਜੀਨੀਅਰ ਕਰਨ ਲਈ CRISPR ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕੀਤੀ। ਖੋਜਾਂ ਫਸਲਾਂ ਨੂੰ ਉਗਾਉਣ ਲਈ ਲੋੜੀਂਦੀ ਨਾਈਟ੍ਰੋਜਨ ਖਾਦ ਦੀ ਮਾਤਰਾ ਨੂੰ ਘਟਾ ਸਕਦੀਆਂ ਹਨ, ਹਰ ਸਾਲ ਅਮਰੀਕੀ ਕਿਸਾਨਾਂ ਨੂੰ ਅਰਬਾਂ ਡਾਲਰ ਦੀ ਬਚਤ ਕਰ ਸਕਦੀਆਂ ਹਨ ਅਤੇ ਨਾਈਟ੍ਰੋਜਨ ਪ੍ਰਦੂਸ਼ਣ ਨੂੰ ਘਟਾ ਕੇ ਵਾਤਾਵਰਣ ਨੂੰ ਲਾਭ ਪਹੁੰਚਾ ਸਕਦੀਆਂ ਹਨ।
"ਪੌਦੇ ਅਦੁੱਤੀ ਰਸਾਇਣਕ ਫੈਕਟਰੀਆਂ ਹਨ," ਡਾ. ਐਡੁਆਰਡੋ ਬਲੂਮਵਾਲਡ, ਕੈਲੀਫੋਰਨੀਆ ਯੂਨੀਵਰਸਿਟੀ, ਡੇਵਿਸ ਦੇ ਪੌਦੇ ਵਿਗਿਆਨ ਦੇ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ ਪ੍ਰੋਫੈਸਰ, ਜਿਸ ਨੇ ਅਧਿਐਨ ਦੀ ਅਗਵਾਈ ਕੀਤੀ, ਨੇ ਕਿਹਾ। ਉਸਦੀ ਟੀਮ ਨੇ ਚੌਲਾਂ ਵਿੱਚ ਐਪੀਜੀਨਿਨ ਦੇ ਟੁੱਟਣ ਨੂੰ ਵਧਾਉਣ ਲਈ CRISPR ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕੀਤੀ। ਉਨ੍ਹਾਂ ਨੇ ਪਾਇਆ ਕਿ ਐਪੀਜੇਨਿਨ ਅਤੇ ਹੋਰ ਮਿਸ਼ਰਣ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਦੇ ਨਾਈਟ੍ਰੋਜਨ ਫਿਕਸੇਸ਼ਨ ਦਾ ਕਾਰਨ ਬਣਦੇ ਹਨ।
ਉਨ੍ਹਾਂ ਦਾ ਕੰਮ ਜਰਨਲ ਪਲਾਂਟ ਬਾਇਓਟੈਕਨਾਲੋਜੀ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ਿਤ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ ("ਚਾਵਲ ਫਲੇਵੋਨੋਇਡ ਬਾਇਓਸਿੰਥੇਸਿਸ ਦੀ ਜੈਨੇਟਿਕ ਸੋਧ ਬਾਇਓਫਿਲਮ ਬਣਾਉਣ ਅਤੇ ਮਿੱਟੀ ਦੇ ਨਾਈਟ੍ਰੋਜਨ ਫਿਕਸਿੰਗ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਦੁਆਰਾ ਜੈਵਿਕ ਨਾਈਟ੍ਰੋਜਨ ਫਿਕਸੇਸ਼ਨ ਨੂੰ ਵਧਾਉਂਦੀ ਹੈ")।
ਪੌਦਿਆਂ ਦੇ ਵਾਧੇ ਲਈ ਨਾਈਟ੍ਰੋਜਨ ਜ਼ਰੂਰੀ ਹੈ, ਪਰ ਪੌਦੇ ਹਵਾ ਤੋਂ ਨਾਈਟ੍ਰੋਜਨ ਨੂੰ ਸਿੱਧੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਉਸ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਨਹੀਂ ਬਦਲ ਸਕਦੇ ਜਿਸਦੀ ਉਹ ਵਰਤੋਂ ਕਰ ਸਕਦੇ ਹਨ। ਇਸ ਦੀ ਬਜਾਏ, ਪੌਦੇ ਮਿੱਟੀ ਵਿੱਚ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਦੁਆਰਾ ਪੈਦਾ ਕੀਤੇ ਗਏ ਅਮੋਨੀਆ ਵਰਗੇ ਅਜੀਵ ਨਾਈਟ੍ਰੋਜਨ ਨੂੰ ਜਜ਼ਬ ਕਰਨ 'ਤੇ ਨਿਰਭਰ ਕਰਦੇ ਹਨ। ਖੇਤੀਬਾੜੀ ਉਤਪਾਦਨ ਪੌਦਿਆਂ ਦੀ ਉਤਪਾਦਕਤਾ ਵਧਾਉਣ ਲਈ ਨਾਈਟ੍ਰੋਜਨ-ਰੱਖਣ ਵਾਲੀਆਂ ਖਾਦਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ 'ਤੇ ਅਧਾਰਤ ਹੈ।
"ਜੇ ਪੌਦੇ ਅਜਿਹੇ ਰਸਾਇਣ ਪੈਦਾ ਕਰ ਸਕਦੇ ਹਨ ਜੋ ਮਿੱਟੀ ਦੇ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਨੂੰ ਵਾਯੂਮੰਡਲ ਦੇ ਨਾਈਟ੍ਰੋਜਨ ਨੂੰ ਠੀਕ ਕਰਨ ਦੀ ਇਜਾਜ਼ਤ ਦਿੰਦੇ ਹਨ, ਤਾਂ ਅਸੀਂ ਪੌਦਿਆਂ ਨੂੰ ਇਹਨਾਂ ਰਸਾਇਣਾਂ ਵਿੱਚੋਂ ਵਧੇਰੇ ਪੈਦਾ ਕਰਨ ਲਈ ਇੰਜਨੀਅਰ ਕਰ ਸਕਦੇ ਹਾਂ," ਉਸਨੇ ਕਿਹਾ। "ਇਹ ਰਸਾਇਣ ਮਿੱਟੀ ਦੇ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਨੂੰ ਨਾਈਟ੍ਰੋਜਨ ਨੂੰ ਠੀਕ ਕਰਨ ਲਈ ਉਤਸ਼ਾਹਿਤ ਕਰਦੇ ਹਨ ਅਤੇ ਪੌਦੇ ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ ਅਮੋਨੀਅਮ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹਨ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਰਸਾਇਣਕ ਖਾਦਾਂ ਦੀ ਲੋੜ ਘਟ ਜਾਂਦੀ ਹੈ।"
ਬਰੂਮਵਾਲਡ ਦੀ ਟੀਮ ਨੇ ਚੌਲਾਂ ਦੇ ਪੌਦਿਆਂ ਵਿੱਚ ਮਿਸ਼ਰਣਾਂ ਦੀ ਪਛਾਣ ਕਰਨ ਲਈ ਰਸਾਇਣਕ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਅਤੇ ਜੀਨੋਮਿਕਸ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕੀਤੀ - ਐਪੀਜੇਨਿਨ ਅਤੇ ਹੋਰ ਫਲੇਵੋਨੋਇਡ - ਜੋ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਦੀ ਨਾਈਟ੍ਰੋਜਨ-ਫਿਕਸਿੰਗ ਗਤੀਵਿਧੀ ਨੂੰ ਵਧਾਉਂਦੇ ਹਨ।
ਫਿਰ ਉਹਨਾਂ ਨੇ ਰਸਾਇਣਾਂ ਦੇ ਉਤਪਾਦਨ ਲਈ ਮਾਰਗਾਂ ਦੀ ਪਛਾਣ ਕੀਤੀ ਅਤੇ CRISPR ਜੀਨ-ਸੰਪਾਦਨ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕੀਤੀ ਤਾਂ ਜੋ ਮਿਸ਼ਰਣਾਂ ਦੇ ਉਤਪਾਦਨ ਨੂੰ ਵਧਾਇਆ ਜਾ ਸਕੇ ਜੋ ਬਾਇਓਫਿਲਮ ਬਣਾਉਣ ਨੂੰ ਉਤਸ਼ਾਹਿਤ ਕਰਦੇ ਹਨ। ਇਹਨਾਂ ਬਾਇਓਫਿਲਮਾਂ ਵਿੱਚ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਹੁੰਦੇ ਹਨ ਜੋ ਨਾਈਟ੍ਰੋਜਨ ਪਰਿਵਰਤਨ ਨੂੰ ਵਧਾਉਂਦੇ ਹਨ। ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ, ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਦੀ ਨਾਈਟ੍ਰੋਜਨ-ਫਿਕਸਿੰਗ ਗਤੀਵਿਧੀ ਵਧਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਪੌਦੇ ਲਈ ਉਪਲਬਧ ਅਮੋਨੀਅਮ ਦੀ ਮਾਤਰਾ ਵਧ ਜਾਂਦੀ ਹੈ।
ਖੋਜਕਰਤਾਵਾਂ ਨੇ ਪੇਪਰ ਵਿੱਚ ਲਿਖਿਆ, "ਸੁਧਰੇ ਹੋਏ ਚੌਲਾਂ ਦੇ ਪੌਦਿਆਂ ਨੇ ਮਿੱਟੀ ਦੀ ਨਾਈਟ੍ਰੋਜਨ-ਸੀਮਤ ਸਥਿਤੀਆਂ ਵਿੱਚ ਉਗਾਉਣ 'ਤੇ ਅਨਾਜ ਦੀ ਪੈਦਾਵਾਰ ਵਿੱਚ ਵਾਧਾ ਦਿਖਾਇਆ। “ਸਾਡੇ ਨਤੀਜੇ ਫਲੇਵੋਨੋਇਡ ਬਾਇਓਸਿੰਥੇਸਿਸ ਮਾਰਗ ਦੇ ਹੇਰਾਫੇਰੀ ਦਾ ਸਮਰਥਨ ਕਰਦੇ ਹਨ ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਅਨਾਜ ਵਿੱਚ ਜੈਵਿਕ ਨਾਈਟ੍ਰੋਜਨ ਫਿਕਸੇਸ਼ਨ ਨੂੰ ਪ੍ਰੇਰਿਤ ਕਰਨ ਅਤੇ ਅਕਾਰਗਨਿਕ ਨਾਈਟ੍ਰੋਜਨ ਸਮੱਗਰੀ ਨੂੰ ਘਟਾਉਣ ਦੇ ਤਰੀਕੇ ਵਜੋਂ। ਖਾਦ ਦੀ ਵਰਤੋਂ. ਅਸਲ ਰਣਨੀਤੀਆਂ। ”
ਹੋਰ ਪੌਦੇ ਵੀ ਇਸ ਰਸਤੇ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰ ਸਕਦੇ ਹਨ। ਕੈਲੀਫੋਰਨੀਆ ਯੂਨੀਵਰਸਿਟੀ ਨੇ ਇਸ ਤਕਨਾਲੋਜੀ 'ਤੇ ਪੇਟੈਂਟ ਲਈ ਅਰਜ਼ੀ ਦਿੱਤੀ ਹੈ ਅਤੇ ਫਿਲਹਾਲ ਇਸ ਦੀ ਉਡੀਕ ਕੀਤੀ ਜਾ ਰਹੀ ਹੈ। ਖੋਜ ਨੂੰ ਵਿਲ ਡਬਲਯੂ. ਲੈਸਟਰ ਫਾਊਂਡੇਸ਼ਨ ਦੁਆਰਾ ਫੰਡ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, Bayer CropScience ਇਸ ਵਿਸ਼ੇ 'ਤੇ ਹੋਰ ਖੋਜ ਦਾ ਸਮਰਥਨ ਕਰਦਾ ਹੈ।
"ਨਾਈਟ੍ਰੋਜਨ ਖਾਦ ਬਹੁਤ, ਬਹੁਤ ਮਹਿੰਗੀਆਂ ਹਨ," ਬਲੂਮਵਾਲਡ ਨੇ ਕਿਹਾ। “ਕੋਈ ਵੀ ਚੀਜ਼ ਜੋ ਇਹਨਾਂ ਖਰਚਿਆਂ ਨੂੰ ਖਤਮ ਕਰ ਸਕਦੀ ਹੈ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਹੈ। ਇਕ ਪਾਸੇ, ਇਹ ਪੈਸੇ ਦਾ ਸਵਾਲ ਹੈ, ਪਰ ਨਾਈਟ੍ਰੋਜਨ ਦਾ ਵਾਤਾਵਰਣ 'ਤੇ ਵੀ ਨੁਕਸਾਨਦੇਹ ਪ੍ਰਭਾਵ ਹੈ।
ਜ਼ਿਆਦਾਤਰ ਲਾਗੂ ਕੀਤੀਆਂ ਖਾਦਾਂ ਮਿੱਟੀ ਅਤੇ ਭੂਮੀਗਤ ਪਾਣੀ ਵਿੱਚ ਰੁੜ੍ਹ ਜਾਂਦੀਆਂ ਹਨ। ਬਲੂਮਵਾਲਡ ਦੀ ਖੋਜ ਨਾਈਟ੍ਰੋਜਨ ਪ੍ਰਦੂਸ਼ਣ ਨੂੰ ਘਟਾ ਕੇ ਵਾਤਾਵਰਣ ਦੀ ਰੱਖਿਆ ਕਰਨ ਵਿੱਚ ਮਦਦ ਕਰ ਸਕਦੀ ਹੈ। "ਇਹ ਇੱਕ ਟਿਕਾਊ ਵਿਕਲਪਕ ਖੇਤੀ ਅਭਿਆਸ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ ਜੋ ਵਾਧੂ ਨਾਈਟ੍ਰੋਜਨ ਖਾਦ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਨੂੰ ਘਟਾਏਗਾ," ਉਸਨੇ ਕਿਹਾ।