Doktè Eduardo Blumwald (adwat) ak Akhilesh Yadav, Ph.D., ak lòt manm ekip yo nan University of California, Davis, modifye diri pou ankouraje bakteri tè yo pwodwi plis nitwojèn ke plant yo ka itilize. [Trina Kleist/UC Davis]
Chèchè yo te itilize CRISPR pou enjenyè diri pou ankouraje bakteri tè yo ranje nitwojèn ki nesesè pou kwasans yo. Konklizyon yo ta ka diminye kantite angrè nitwojèn ki nesesè pou fè rekòt, ekonomize kiltivatè Ameriken yo dè milya de dola chak ane epi benefisye anviwònman an lè yo diminye polisyon nitwojèn.
"Plant yo se faktori chimik enkwayab," te di Doktè Eduardo Blumwald, pwofesè distenge nan syans plant nan University of California, Davis, ki te dirije etid la. Ekip li a te itilize CRISPR pou amelyore dekonpozisyon apigenin nan diri. Yo te jwenn ke apigenin ak lòt konpoze lakòz fixation nitwojèn bakteri.
Travay yo te pibliye nan jounal Plant Biotechnology ("Modifikasyon jenetik nan biosentèz flavonoid diri amelyore fòmasyon biofilm ak fiksasyon nitwojèn byolojik pa bakteri ki fikse nitwojèn tè").
Azòt esansyèl pou kwasans plant, men plant yo pa ka konvèti dirèkteman nitwojèn ki soti nan lè a nan yon fòm yo ka itilize. Olye de sa, plant yo konte sou absòbe nitwojèn inòganik, tankou amonyak, ki pwodui pa bakteri nan tè a. Pwodiksyon agrikòl la baze sou itilizasyon angrè ki gen nitwojèn pou ogmante pwodiktivite plant yo.
"Si plant yo ka pwodwi pwodui chimik ki pèmèt bakteri tè yo ranje nitwojèn atmosferik, nou ka enjenyè plant yo pwodwi plis nan pwodui chimik sa yo," li te di. "Pwodwi chimik sa yo ankouraje bakteri tè yo ranje nitwojèn ak plant yo sèvi ak amonyòm ki kapab lakòz, kidonk diminye bezwen angrè chimik."
Ekip Broomwald a te itilize analiz chimik ak jenomik pou idantifye konpoze nan plant diri yo - apigenin ak lòt flavonoid - ki amelyore aktivite ki fikse nitwojèn bakteri an.
Lè sa a, yo te idantifye chemen pou pwodwi pwodui chimik yo epi yo te itilize teknoloji CRISPR modifye jèn pou ogmante pwodiksyon konpoze ki ankouraje fòmasyon biofilm. Biofilm sa yo gen bakteri ki amelyore transfòmasyon nitwojèn. Kòm yon rezilta, aktivite azòt-fixing nan bakteri ogmante ak kantite amonyòm ki disponib nan plant la ogmante.
"Plant diri amelyore te montre ogmante pwodiksyon grenn lè yo grandi nan kondisyon ki limite nitwojèn tè," chèchè yo te ekri nan papye a. "Rezilta nou yo sipòte manipilasyon nan chemen biosentèz flavonoid la kòm yon fason pou pwovoke fikse nitwojèn byolojik nan grenn epi redwi kontni nitwojèn inòganik yo. Itilizasyon angrè. Estrateji reyèl.”
Lòt plant ka itilize wout sa a tou. University of California te aplike pou yon patant sou teknoloji a epi li kounye a ap tann li. Fondasyon Will W. Lester te finanse rechèch la. Anplis de sa, Bayer CropScience sipòte plis rechèch sou sijè sa a.
"Angrè Azòt yo trè, trè chè," Blumwald te di. “Nenpòt bagay ki ka elimine depans sa yo enpòtan. Sou yon bò, se yon kesyon de lajan, men azòt tou gen efè danjere sou anviwònman an.
Pifò nan angrè yo aplike yo pèdi, koule nan tè a ak dlo anba tè. Dekouvèt Blumwald te kapab ede pwoteje anviwònman an nan diminye polisyon nitwojèn. "Sa a ta ka bay yon pratik agrikilti altènatif dirab ki ta diminye itilizasyon angrè nitwojèn depase," li te di.