Doktè Eduardo Blumwald (adwat) ak Akhilesh Yadav, Ph.D., ansanm ak lòt manm ekip yo nan Inivèsite Kalifòni, Davis, te modifye diri pou ankouraje bakteri nan tè a pwodui plis azòt ke plant yo ka itilize. [Trina Kleist/UC Davis]
Chèchè yo te itilize CRISPR pou modifye diri pou ankouraje bakteri nan tè a fikse azòt ki nesesè pou kwasans yo. Rezilta yo te kapab diminye kantite angrè azòt ki nesesè pou kiltive rekòt yo, ekonomize kiltivatè Ameriken yo plizyè milya dola chak ane epi benefisye anviwònman an lè yo diminye polisyon azòt.
“Plant yo se faktori pwodui chimik enkwayab,” dapre Dr. Eduardo Blumwald, pwofesè distenge nan syans plant nan Inivèsite Kalifòni, Davis, ki te dirije etid la. Ekip li a te itilize CRISPR pou amelyore dekonpozisyon apijenin nan diri. Yo te dekouvri ke apijenin ak lòt konpoze lakòz fiksasyon azòt bakteri.
Yo te pibliye travay yo nan jounal Plant Biotechnology (“Modifikasyon jenetik byosentèz flavonoid diri amelyore fòmasyon byofilm ak fiksasyon byolojik azòt pa bakteri ki fikse azòt nan tè a”).
Azòt esansyèl pou kwasans plant yo, men plant yo pa ka konvèti azòt ki nan lè a dirèkteman an yon fòm yo ka itilize. Okontrè, plant yo konte sou absòpsyon azòt inòganik, tankou amonyak, ki pwodui pa bakteri nan tè a. Pwodiksyon agrikòl la baze sou itilizasyon angrè ki gen azòt pou ogmante pwodiktivite plant yo.
“Si plant yo ka pwodui pwodui chimik ki pèmèt bakteri nan tè a fikse azòt atmosferik la, nou ka modifye plant yo pou yo pwodui plis nan pwodui chimik sa yo,” li te di. “Pwodui chimik sa yo ankouraje bakteri nan tè a fikse azòt epi plant yo itilize amonyòm ki soti ladan l, kidonk diminye bezwen pou angrè chimik.”
Ekip Broomwald la te itilize analiz chimik ak jenomik pou idantifye konpoze nan plant diri - apigenin ak lòt flavonoid - ki amelyore aktivite fiksasyon azòt bakteri a.
Apre sa, yo te idantifye chemen pou pwodui pwodui chimik yo epi yo te itilize teknoloji modifikasyon jèn CRISPR pou ogmante pwodiksyon konpoze ki estimile fòmasyon biofilm. Biofilm sa yo gen bakteri ki amelyore transfòmasyon azòt. Kòm rezilta, aktivite fiksasyon azòt bakteri yo ogmante epi kantite amonyòm ki disponib pou plant lan ogmante.
“Plant diri amelyore yo te montre yon pi gwo sede grenn lè yo te grandi anba kondisyon tè ki limite an azòt,” chèchè yo te ekri nan atik la. “Rezilta nou yo sipòte manipilasyon chemen byosentèz flavonoid la kòm yon fason pou pwovoke fiksasyon byolojik azòt nan grenn yo epi redwi kontni azòt inòganik la. Itilizasyon angrè. Estrateji reyèl.”
Lòt plant yo kapab itilize wout sa a tou. Inivèsite Kalifòni an te aplike pou yon patant sou teknoloji a epi li ap tann li kounye a. Rechèch la te finanse pa Fondasyon Will W. Lester. Anplis de sa, Bayer CropScience sipòte plis rechèch sou sijè sa a.
“Angrè nitwojèn yo chè anpil, anpil,” Blumwald te di. “Nenpòt bagay ki ka elimine depans sa yo enpòtan. Yon bò, se yon kesyon lajan, men nitwojèn gen efè danjere sou anviwònman an tou.”
Pifò nan angrè yo itilize yo pèdi, y ap antre nan tè a ak dlo anba tè. Dekouvèt Blumwald la ta ka ede pwoteje anviwònman an lè li diminye polisyon azòt. "Sa ta ka bay yon pratik agrikòl altènatif dirab ki ta diminye itilizasyon angrè azòt anplis," li te di.