Доктор Эдуардо Блумвальд (баруун талд), Дэвисийн Калифорнийн Их Сургуулийн доктор Ахилеш Ядав болон тэдний багийн бусад гишүүд хөрсний нянгийн ургамал хэрэглэхэд илүү их азот үйлдвэрлэхэд түлхэц өгөхийн тулд будаагаа өөрчилсөн.[Трина Клейст/УС Дэвис]
Судлаачид CRISPR ашиглан будаа боловсруулахдаа хөрсний бактерийг үржилд шаардлагатай азотыг нөхөхөд нь дэмжлэг үзүүлжээ.Судалгааны үр дүнд газар тариалан эрхлэхэд шаардагдах азотын бордооны хэмжээг бууруулж, Америкийн фермерүүд жил бүр тэрбум доллар хэмнэж, азотын бохирдлыг бууруулснаар байгаль орчинд ашиг тусаа өгөх боломжтой.
Судалгааг удирдсан Дэвисийн Калифорнийн Их Сургуулийн ургамлын шинжлэх ухааны нэр хүндтэй профессор доктор Эдуардо Блумвальд “Ургамал бол гайхалтай химийн үйлдвэрүүд” гэж хэлжээ.Түүний баг будаа дахь апигениныг задлахын тулд CRISPR ашигласан.Тэд апигенин болон бусад нэгдлүүд нь бактерийн азотын бэхжилтийг үүсгэдэг болохыг тогтоожээ.
Тэдний бүтээлийг Plant Biotechnology сэтгүүлд нийтэлсэн байна ("Цагаан будааны флавоноид биосинтезийн генийн өөрчлөлт нь хөрсний азотыг тогтоогч бактерийн биологийн азотын бэхжилтийг сайжруулж, био хальс үүсгэдэг").
Азот нь ургамлын өсөлтөд зайлшгүй шаардлагатай боловч ургамал агаар дахь азотыг шууд хэрэглэж болох хэлбэрт шилжүүлж чадахгүй.Үүний оронд ургамал нь хөрсөн дэх бактерийн үүсгэсэн аммиак зэрэг органик бус азотыг шингээхэд тулгуурладаг.Газар тариалангийн үйлдвэрлэл нь ургамлын бүтээмжийг нэмэгдүүлэхийн тулд азот агуулсан бордоо ашиглахад суурилдаг.
"Хэрэв ургамлууд хөрсний нянгаар агаар мандлын азотыг тогтворжуулах химийн бодис үйлдвэрлэж чадвал бид эдгээр химийн бодисыг илүү ихээр үйлдвэрлэх үйлдвэрүүдийг инженерчлэх боломжтой" гэж тэр хэлэв."Эдгээр химийн бодисууд нь хөрсний бактерийг азотыг нөхөхөд түлхэц өгч, ургамал нь үүссэн аммонийг ашигладаг бөгөөд ингэснээр химийн бордооны хэрэгцээг бууруулдаг."
Брумвалдын баг цагаан будааны ургамал дахь апигенин болон бусад флавоноидуудын нэгдлүүдийг тодорхойлохын тулд химийн шинжилгээ, геномикийг ашигласан бөгөөд энэ нь бактерийн азотыг тогтоох үйл ажиллагааг сайжруулдаг.
Дараа нь тэд химийн бодис үйлдвэрлэх арга замыг тодорхойлж, био хальс үүсэхийг идэвхжүүлдэг нэгдлүүдийн үйлдвэрлэлийг нэмэгдүүлэхийн тулд CRISPR ген засварлах технологийг ашигласан.Эдгээр био хальс нь азотын хувиргалтыг сайжруулдаг бактери агуулдаг.Үүний үр дүнд нянгийн азотыг тогтоох идэвх нэмэгдэж, ургамалд агуулагдах аммонийн хэмжээ нэмэгддэг.
Судлаачид “Сайжруулсан будааны ургамлууд хөрсний азотын хязгаарлагдмал нөхцөлд тариалах үед үр тарианы ургац нэмэгддэгийг харуулсан” гэж судлаачид бичжээ."Бидний үр дүн нь флавоноид биосинтезийн замыг үр тарианы биологийн азотын бэхжилтийг өдөөж, органик бус азотын агууламжийг бууруулах арга болгон ашиглахыг дэмждэг.Бордооны хэрэглээ.Бодит стратеги."
Бусад ургамал ч энэ замыг ашиглаж болно.Калифорнийн их сургууль энэ технологийн патент авах хүсэлтээ гаргасан бөгөөд одоогоор түүнийг хүлээж байна.Судалгааг Вилл В.Лестерийн сангаас санхүүжүүлсэн.Нэмж дурдахад Bayer CropScience нь энэ сэдвээр цаашдын судалгааг дэмждэг.
"Азотын бордоо нь маш үнэтэй байдаг" гэж Блумвальд хэлэв.“Тэдгээр зардлыг арилгаж чадах аливаа зүйл чухал.Нэг талаараа мөнгөний асуудал ч азот нь байгаль орчинд ч хортой нөлөө үзүүлдэг” хэмээн ярьжээ.
Хэрэглэсэн бордооны ихэнх нь хөрс, гүний ус руу нэвчиж алга болдог.Блумвалдын нээлт азотын бохирдлыг бууруулснаар байгаль орчныг хамгаалахад тустай."Энэ нь илүүдэл азотын бордооны хэрэглээг багасгах тогтвортой газар тариалангийн практикийг бий болгож чадна" гэж тэр хэлэв.