Si Dr. Eduardo Blumwald (tuo) ug Akhilesh Yadav, Ph.D., ug ubang mga miyembro sa ilang team sa University of California, Davis, nag-usab sa humay aron sa pagdasig sa bakterya sa yuta sa pagprodyus og dugang nitroheno nga magamit sa mga tanom. [Trina Kleist/UC Davis]
Gigamit sa mga tigdukiduki ang CRISPR sa pag-engineer sa humay aron madasig ang bakterya sa yuta sa pag-ayo sa nitrogen nga gikinahanglan alang sa ilang pagtubo. Ang mga kaplag makapakunhod sa gidaghanon sa nitroheno nga abono nga gikinahanglan sa pagpatubo sa mga pananom, makaluwas sa mga mag-uuma sa Amerika og binilyon ka dolyar kada tuig ug makabenepisyo sa kinaiyahan pinaagi sa pagkunhod sa polusyon sa nitrogen.
“Ang mga tanom maoy talagsaong kemikal nga mga pabrika,” miingon si Dr. Eduardo Blumwald, bantogang propesor sa siyensiya sa tanom sa Unibersidad sa California, Davis, nga nangulo sa pagtuon. Gigamit sa iyang team ang CRISPR aron mapalambo ang pagkahugno sa apigenin sa bugas. Ilang nakaplagan nga ang apigenin ug uban pang mga compound maoy hinungdan sa bacterial nitrogen fixation.
Ang ilang trabaho gipatik sa journal Plant Biotechnology ("Genetic modification of rice flavonoid biosynthesis enhances biofilm formation and biological nitrogen fixation by soil nitrogen-fixing bacteria").
Ang nitroheno kinahanglanon para sa pagtubo sa tanom, apan ang mga tanom dili direktang makakabig sa nitroheno gikan sa hangin ngadto sa porma nga ilang magamit. Hinuon, ang mga tanum nagsalig sa pagsuhop sa dili organikong nitroheno, sama sa ammonia, nga gihimo sa bakterya sa yuta. Ang produksiyon sa agrikultura gibase sa paggamit sa mga abono nga adunay nitrogen aron madugangan ang produktibo sa tanum.
"Kung ang mga tanum makahimo og mga kemikal nga nagtugot sa bakterya sa yuta sa pag-ayo sa nitrogen sa atmospera, mahimo naton nga mag-engineer ang mga tanum aron makahimo og daghang mga kemikal," ingon niya. "Kini nga mga kemikal nagdasig sa bakterya sa yuta sa pag-ayo sa nitroheno ug ang mga tanum naggamit sa miresulta nga ammonium, sa ingon nagpamenos sa panginahanglan alang sa kemikal nga mga abono."
Ang grupo ni Broomwald migamit ug kemikal nga pagtuki ug genomics sa pag-ila sa mga compound sa mga tanom nga humay – apigenin ug uban pang flavonoid – nga makapausbaw sa kalihokan sa nitrogen-fixing sa bakterya.
Giila dayon nila ang mga agianan alang sa paghimo sa mga kemikal ug gigamit ang teknolohiya sa pag-edit sa gene sa CRISPR aron madugangan ang produksiyon sa mga compound nga makapadasig sa pagporma sa biofilm. Kini nga mga biofilm adunay bakterya nga nagpauswag sa pagbag-o sa nitroheno. Ingon usa ka sangputanan, ang kalihokan sa pag-ayo sa nitroheno sa bakterya nagdugang ug ang gidaghanon sa ammonium nga magamit sa tanum nagdugang.
"Ang gipaayo nga mga tanum nga humay nagpakita sa dugang nga ani sa lugas kung gipatubo ubos sa mga kondisyon nga limitado sa nitroheno sa yuta," gisulat sa mga tigdukiduki sa papel. "Ang among mga resulta nagsuporta sa pagmaniobra sa flavonoid biosynthesis pathway isip usa ka paagi aron maaghat ang biological nitrogen fixation sa mga lugas ug makunhuran ang inorganic nitrogen content. Paggamit sa abono. Tinuod nga mga estratehiya. ”
Ang ubang mga tanum mahimo usab nga mogamit niini nga ruta. Ang Unibersidad sa California nag-aplay alang sa usa ka patente sa teknolohiya ug sa pagkakaron naghulat niini. Ang panukiduki gipondohan sa Will W. Lester Foundation. Dugang pa, gisuportahan sa Bayer CropScience ang dugang nga panukiduki bahin niini nga hilisgutan.
"Ang mga abono sa nitrogen mahal kaayo," miingon si Blumwald. "Ang bisan unsang butang nga makawagtang sa mga gasto hinungdanon. Sa usa ka bahin, kini usa ka pangutana bahin sa salapi, apan ang nitroheno usab adunay makadaot nga mga epekto sa kalikopan.
Kadaghanan sa gipadapat nga mga abono nawala, nga motuhop sa yuta ug tubig sa yuta. Ang pagkadiskobre ni Blumwald makatabang sa pagpanalipod sa kinaiyahan pinaagi sa pagkunhod sa polusyon sa nitrogen. "Kini makahatag ug usa ka malungtarong alternatibo nga praktis sa pagpanguma nga makapakunhod sa paggamit sa sobra nga nitrogen fertilizer," siya miingon.