Gandum yang diubah suai secara genetik membantu akar merembeskan sebatian yang mengaktifkan bakteria pengikat nitrogen di dalam tanah, membuka jalan untuk mengurangkan pencemaran dan kos baja untuk petani.
Varieti gandum baharu telah dicipta oleh pasukan Profesor Eduardo Blumwald menggunakan teknologi penyuntingan gen CRISPR. Pasukan itu meningkatkan keupayaan tumbuhan untuk menghasilkan sebatian semula jadi yang, apabila dirembeskan ke dalam tanah oleh akar, membantu bakteria menukar uranium dari udara kepada bentuk nitrogen yang boleh diserap oleh tumbuhan - satu proses yang dipanggil penetapan nitrogen.
Blumwald berkata teknik ini amat berguna di kawasan membangun. "Di Afrika, orang ramai tidak menggunakan baja kerana mereka tidak mempunyai wang dan ladang mereka sangat kecil, seperti enam atau lapan ekar," katanya. "Bayangkan tumbuh tumbuhan yang menggalakkan bakteria di dalam tanah untuk membuat baja mereka sendiri."
Penemuan ini berdasarkan kejayaan pasukan sebelum ini dalam beras, dan sedang diperluaskan kepada bijirin lain.
Gandum kini merupakan bijirin kedua terbesar di dunia dan menyumbang kira-kira 18% daripada penggunaan baja nitrogen global. Menurut Pertubuhan Makanan dan Pertanian Pertubuhan Bangsa-Bangsa Bersatu, dunia menghasilkan lebih daripada 800 juta tan baja pada tahun 2020. Walau bagaimanapun, tanaman hanya menyerap 30-50% daripada baja yang digunakan; selebihnya mengalir ke sungai dan laut, menyebabkan zon "mati" kekurangan oksigen atau mewujudkan nitrus oksida - gas rumah hijau yang kuat.
Tidak seperti kekacang, yang mempunyai nodul akar untuk mewujudkan persekitaran oksigen rendah untuk bakteria pengikat nitrogen, gandum dan kebanyakan tanaman lain tidak mempunyai struktur ini dan oleh itu bergantung kepada baja sintetik.
"Selama beberapa dekad, saintis telah cuba membuat nodul dalam tumbuhan bijirin atau cuba memperkenalkan bakteria pengikat nitrogen ke dalam akar, tetapi tidak berjaya. Kami mengambil pendekatan yang berbeza, "kata Blumwald. "Kami fikir lokasi bakteria tidak penting, selagi nitrogen yang diperbaiki boleh sampai ke loji untuk digunakan."
Pasukan itu menyaring 2,800 sebatian tumbuhan semula jadi dan menemui 20 yang membantu bakteria membentuk biofilm - salutan yang membantu mengekalkan persekitaran oksigen rendah untuk enzim nitrogenase berfungsi.
Selepas mengenal pasti gen yang terlibat, pasukan menggunakan CRISPR untuk meningkatkan pengeluaran sebatian flavon tertentu yang dipanggil apigenin. Apabila gandum menghasilkan apigenin yang berlebihan dan merembeskannya ke dalam tanah, bakteria membentuk biofilm pelindung, membolehkan nitrogenase membetulkan nitrogen ke dalam bentuk yang boleh digunakan oleh tumbuhan.
Di bawah keadaan persenyawaan yang sangat rendah, gandum yang diedit gen juga menghasilkan hasil yang lebih tinggi daripada varieti kawalan.
Menurut Jabatan Pertanian AS, petani membelanjakan hampir $36 bilion untuk baja pada 2023. Blumwald berkata AS mempunyai kira-kira 500 juta ekar tanah bijirin. "Bayangkan jika anda boleh mengurangkan jumlah baja pada keluasan itu sebanyak 10 peratus. Jika anda mengira secara konservatif, itu lebih daripada $1 bilion setahun dalam simpanan."
Penyelidikan itu diterbitkan dalam Jurnal Bioteknologi Tumbuhan. Universiti California telah memfailkan permohonan paten untuk varieti gandum ini.
VNA
Sumber: https://tuoitre.vn/doc-la-lua-mi-chinh-sua-gene-co-kha-nang-tu-tao-phan-bon-20251125082458973.htm
Komen (0)