नाइट्रोजन-फिक्सिंग जीन का उपयोग कम संसाधनों के साथ अधिक भोजन उगाने के लिए किया जा सकता है

डब्ल्यूएसयू में जैव रसायन विज्ञान संस्थान के निदेशक सह लेखक जॉन पीटर्स ने कहा, "कृषि उर्वरक की मात्रा को कम करने में रुचि बढ़ रही है क्योंकि यह महंगा है, पर्यावरण पर नकारात्मक प्रभाव पड़ता है और बहुत अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है।" दुनिया भर में, फसल उत्पादन के लिए जैविक नाइट्रोजन निर्धारण के योगदान को बढ़ाने के तरीके विकसित करने के लिए बहुत बड़े लाभ हैं। ”

herbest

टीम के शोध से फलियों के सहजीवी लाभों को साझा करने में मदद मिल सकती है, जिसे किसानों ने सदियों से मिट्टी को प्राकृतिक रूप से समृद्ध करने के लिए पर भरोसा किया है।


चीकू और मसूर जैसे फलियों को अन्य फसलों की तुलना में बहुत कम उर्वरक की आवश्यकता होती है क्योंकि वे बैक्टीरिया के साथ एक सहजीवी संबंध बनाते हैं जो उनके मूल ऊतक में विकसित होते हैं। ये जीवाणु जैविक नाइट्रोजन निर्धारण नामक प्रक्रिया के माध्यम से नाइट्रोजन को अमोनिया में परिवर्तित करते हैं।


बैक्टीरिया हवा से नाइट्रोजन लेते हैं और इसे अमोनिया में बदल देते हैं, जिसे पौधों को विकसित करने की आवश्यकता होती है। पौधों, बदले में, रोगाणुओं के लिए कार्बन और अन्य पोषक तत्व प्रदान करते हैं।


एक साथ काम करने के लिए, फलियां और रोगाणुओं ने ऐसे संकेत भेजने के लिए विकसित किया है जो हर कोई समझ सकता है। जब बैक्टीरिया को निश्चित नाइट्रोजन की आवश्यकता होती है, तो पौधे उन्हें रासायनिक संकेत भेजते हैं। बैक्टीरिया एक समान संकेत उत्पन्न करते हैं जो पौधों को यह पता करने देता है कि कार्बन का उपयोग कब करना है।


अन्य बैक्टीरिया और फसलों के बीच सहजीवन के लिए सिंथेटिक तरीके विकसित करने के लिए, वैज्ञानिकों ने बैक्टीरिया में जीन समूहों की पहचान करने के लिए काम किया जो नाइट्रोजन को ठीक करते हैं और फिर उन जीन समूहों को अन्य बैक्टीरिया में जोड़ते हैं।


"यह सिर्फ एक कदम है, हालांकि यह सड़क पर एक बड़ा कदम है, यह पता लगाने के लिए कि कैसे जैविक नाइट्रोजन को बढ़ावा देने के लिए फसल उत्पादन में एक बड़ा और बड़ा योगदान दिया जाए," पीटर्स ने कहा। पीटर्स और डब्ल्यूएसयू यूके में ऑक्सफ़ोर्ड विश्वविद्यालय के एक सहयोगी फिलिप पूले के साथ परियोजना पर सह-नेता हैं।


उर्वरक की मांग को कम करने से दुनिया भर में खाद्य आपूर्ति, ऊर्जा उपयोग और कृषि लागत पर भारी प्रभाव पड़ सकता है। दुनिया भर के कई किसानों के लिए उर्वरक बहुत महंगा है। उनके बिना, मिट्टी में नाइट्रोजन की कमी के कारण कई पोषण संबंधी मूल्यवान खाद्य पदार्थ कई क्षेत्रों में नहीं उगाए जाते।


"लक्ष्य खाद्य उत्पादन को बढ़ाने और दुनिया को खिलाने में मदद करना है," पीटर्स ने कहा। कम विकसित देशों में, खाद्यान्न उत्पादन से नाइट्रोजन आधारित उर्वरकों का उपयोग करने पर बहुत बड़ा विकास हो सकता है। इन रोगाणुओं को जोड़ना जड़ पर कोम्बुचा डालने जैसा है। ”


पीटर्स की लैब बैक्टीरिया की चयापचय प्रक्रियाओं का अध्ययन करने में माहिर है, या वे कैसे बनाते हैं और ऊर्जा का उपयोग करते हैं। उनकी प्रयोगशाला विभिन्न जीवों में नाइट्रोजन निर्धारण की भूमिका के लिए एक खाका प्रदान करती है। तब उनके सह-लेखक, मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी के एक सिंथेटिक जीवविज्ञानी, रोगाणुओं और पौधों के लिए आवश्यक तंत्र बना सकते हैं।


पीटरसन कहते हैं, "यह एक जटिल और व्यापक चुनौती है जिसके लिए अलग-अलग क्षेत्रों में विशेषज्ञता वाली बड़ी टीम की आवश्यकता होती है।" लेकिन अगर हम सफल होते हैं, तो ग्रह के लिए पुरस्कार बहुत बड़ा हो सकता है। ”


© Baoji Herbest बायो-टेक कं, लिमिटेड