D'athraigh an Dr Eduardo Blumwald (ar dheis) agus Akhilesh Yadav, Ph.D., agus baill eile dá bhfoireann in Ollscoil California, Davis, rís chun baictéir ithreach a spreagadh chun níos mó nítrigine a tháirgeadh is féidir le plandaí a úsáid. [Trina Kleist/UC Davis]
Bhain taighdeoirí úsáid as CRISPR chun rís a innealtóireacht chun baictéir ithreach a spreagadh chun an nítrigin a theastaíonn dá bhfás a shocrú. D'fhéadfadh na torthaí an méid leasacháin nítrigine a theastaíonn chun barra a fhás a laghdú, rud a shábháil na billiúin dollar d'fheirmeoirí Mheiriceá gach bliain agus tairbhe a bhaint as an gcomhshaol trí thruailliú nítrigine a laghdú.
“Is monarchana ceimiceacha dochreidte iad plandaí,” a dúirt an Dr. Eduardo Blumwald, ollamh oirirce sna heolaíochtaí plandaí in Ollscoil California, Davis, a bhí i gceannas ar an staidéar. Bhain a fhoireann úsáid as CRISPR chun an miondealú ar apigenin i rís a fheabhsú. Fuair ​​​​siad amach go bhfuil apigenin agus comhdhúile eile ina chúis le fosúchán nítrigine baictéarach.
Foilsíodh a gcuid oibre san iris Plant Biotechnology ("Feabhsaíonn modhnú géiniteach bithshintéise flavonoid ríse foirmiú bithscannán agus fosúchán nítrigine bitheolaíoch ag baictéir a shocraíonn nítrigine san ithir").
Tá nítrigin riachtanach le haghaidh fás plandaí, ach ní féidir le plandaí nítrigin a thiontú go díreach ón aer go foirm ar féidir leo a úsáid. Ina áit sin, bíonn plandaí ag brath ar nítrigin neamhorgánacha a ionsú, mar amóinia, arna dtáirgeadh ag baictéir san ithir. Tá táirgeadh talmhaíochta bunaithe ar úsáid leasacháin ina bhfuil nítrigine chun táirgiúlacht plandaí a mhéadú.
“Más féidir le plandaí ceimiceáin a tháirgeadh a ligeann do bhaictéir ithreach nítrigin atmaisféarach a shocrú, is féidir linn gléasraí a innealtóireacht chun níos mó de na ceimiceáin seo a tháirgeadh,” a dúirt sé. Spreagann na ceimiceáin seo baictéir ithreach chun nítrigin a shocrú agus úsáideann plandaí an t-amóiniam mar thoradh air, rud a laghdaíonn an gá atá le leasacháin cheimiceacha.”
Bhain foireann Broomwald úsáid as anailís cheimiceach agus géanóm chun comhdhúile i ngléasraí ríse a aithint – apigenin agus flavonoids eile – a chuireann le gníomhaíocht fosaithe nítrigine na mbaictéar.
D’aithin siad ansin cosáin chun na ceimiceáin a tháirgeadh agus d’úsáid siad teicneolaíocht eagarthóireachta géine CRISPR chun táirgeadh comhdhúile a spreagann foirmiú bithscannáin a mhéadú. Tá baictéir sna bithscannáin seo a chuireann le claochlú nítrigine. Mar thoradh air sin, méadaíonn gníomhaíocht socraithe nítrigine na baictéir agus méadaíonn an méid amóiniam atá ar fáil don phlanda.
“Léirigh plandaí ríse feabhsaithe go raibh méadú ar tháirgeacht gráin nuair a fhástar iad faoi choinníollacha a raibh teorainn nítrigine iontu,” a scríobh na taighdeoirí sa pháipéar. “Tacaíonn ár dtorthaí le hionramháil a dhéanamh ar an gcosán biosintéise flavonoid mar bhealach chun fosúchán nítrigine bitheolaíoch i ngráin a spreagadh agus chun cion nítrigine neamhorgánach a laghdú. Úsáid leasacháin. Straitéisí Fíora."
Is féidir le plandaí eile an bealach seo a úsáid freisin. Tá iarratas déanta ag Ollscoil California ar phaitinn ar an teicneolaíocht agus tá sí ag fanacht léi faoi láthair. Ba é Fondúireacht Will W. Lester a mhaoinigh an taighde. Ina theannta sin, tacaíonn Bayer CropScience le tuilleadh taighde ar an ábhar seo.
“Tá leasacháin nítrigine an-chostasach,” a dúirt Blumwald. “Tá aon rud a d'fhéadfadh deireadh a chur leis na costais sin tábhachtach. Ar thaobh amháin, is ceist airgid í, ach bíonn drochthionchar ag nítrigin ar an gcomhshaol freisin.”
Cailltear an chuid is mó de na leasacháin a chuirtear i bhfeidhm, ag síolrú isteach san ithir agus sa screamhuisce. D'fhéadfadh fionnachtain Blumwald cuidiú leis an gcomhshaol a chosaint trí thruailliú nítrigine a laghdú. “D’fhéadfadh sé seo cleachtas feirmeoireachta malartach inbhuanaithe a sholáthar a laghdódh úsáid an iomarca leasacháin nítrigine,” a dúirt sé.