दशकों से, लगातार बढ़ती जनसंख्या वृद्धि ने लोगों को हमारे ग्रह की दीर्घकालिक स्थिरता के बारे में चिंतित कर दिया है। शायद सबसे बड़ी चिंता? सबको खाना खिलाना कितना अच्छा है. इस समस्या के समाधान की तलाश में, सेंट लुइस में वाशिंगटन विश्वविद्यालय के वैज्ञानिक एक ऐसे साधन की खोज कर रहे हैं जिसके द्वारा पौधे ऐसा कर सकें अपना स्वयं का उर्वरक बनाएं. इस तरह की सफलता का मतलब यह हो सकता है कि किसानों को अब अपनी फसलों को उगाने के लिए इसे खरीदना और मैन्युअल रूप से फैलाना नहीं पड़ेगा।
उनके अभिनव समाधान में आनुवंशिक रूप से इंजीनियर बैक्टीरिया शामिल है जो पतली हवा से उर्वरक खींचने में सक्षम है। क्योंकि जैवउपलब्ध नाइट्रोजन फसल उत्पादकता के लिए एक महत्वपूर्ण पोषक तत्व है, यह कृषि में गेम-चेंजर साबित हो सकता है।
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"एक दीर्घकालिक और टिकाऊ समाधान यह होगा कि पौधे अपना नाइट्रोजन स्वयं निर्धारित करें," हिमाद्रि पकरासीकला और विज्ञान में जीव विज्ञान विभाग के एक प्रोफेसर ने डिजिटल ट्रेंड्स को बताया। “आवश्यक ऊर्जा प्रकाश संश्लेषण के माध्यम से सूर्य से आ सकती है। हालाँकि, बैक्टीरिया में जैविक नाइट्रोजन स्थिरीकरण नाइट्रोजनेज़ द्वारा उत्प्रेरित होता है, एक एंजाइम जो प्रकाश संश्लेषण के उत्पाद ऑक्सीजन द्वारा जहरीला होता है। हमारे अध्ययन से रोमांचक खबर यह है कि हम साइनोबैक्टीरिया में कार्यात्मक नाइट्रोजनेज़ को इंजीनियर करने में सक्षम हैं जो प्रकाश संश्लेषण करते हैं और ऑक्सीजन का उत्पादन भी करते हैं। यह भविष्य में नाइट्रोजन-फिक्सिंग फसलों की इंजीनियरिंग की दिशा में एक महत्वपूर्ण कदम है।
अपने अध्ययन के लिए, शोधकर्ता सायनोथेस नामक सायनोबैक्टीरिया में जीन को अलग करने में सक्षम थे, जो प्रकाश संश्लेषण करता है दिन और रात के दौरान प्रकाश संश्लेषण के लिए क्लोरोफिल बनाने के लिए नाइट्रोजन का उपयोग करता है, और फिर उन्हें दूसरे प्रकार में विभाजित करता है सायनोबैक्टीरिया. परिणामस्वरूप, साइनोबैक्टीरिया का यह नया प्रकार हवा से नाइट्रोजन खींचने में भी सक्षम था। हालाँकि काम अभी भी अपेक्षाकृत प्रारंभिक चरण में है, उन्हें उम्मीद है कि अंतिम परिणाम इन निष्कर्षों को नाइट्रोजन-फिक्सिंग संयंत्र बनाने के लिए लागू करना होगा।
पकरासी ने कहा, "कृषि में नाइट्रोजन-फिक्सिंग संयंत्रों की इंजीनियरिंग एक बड़ी चुनौती है, और इस सपने को हासिल करने में कुछ समय लगेगा।" "अन्य पादप वैज्ञानिकों के सहयोग से, हम संवहनी पौधों में अपने साइनोबैक्टीरियल इंजीनियरिंग दृष्टिकोण का अनुकरण करने का अगला प्रयास करेंगे।"
कार्य का वर्णन करने वाला एक पेपर, "ऑक्सीजेनिक फोटोट्रॉफ़ में इंजीनियरिंग नाइट्रोजन स्थिरीकरण गतिविधि," था हाल ही में जर्नल mBio में प्रकाशित हुआ.
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