Genetiği değiştirilmiş buğday, köklerin topraktaki azot bağlayıcı bakterileri harekete geçiren bileşikleri salgılamasına yardımcı olarak, çiftçilerin kirliliği ve gübre maliyetlerini azaltmasının yolunu açıyor.
Yeni buğday çeşidi, Profesör Eduardo Blumwald'ın ekibi tarafından CRISPR gen düzenleme teknolojisi kullanılarak geliştirildi. Ekip, bitkinin, kökler tarafından toprağa salgılandığında bakterilerin havadaki uranyumu bitkilerin emebileceği bir azot formuna dönüştürmesine yardımcı olan doğal bir bileşik üretme yeteneğini geliştirdi; bu işleme azot fiksasyonu adı verildi.
Blumwald, bu tekniğin özellikle gelişmekte olan bölgelerde faydalı olduğunu söylüyor. "Afrika'da insanlar gübre kullanmıyor çünkü paraları yok ve tarlaları çok küçük, altı veya sekiz dönüm gibi," diyor. "Topraktaki bakterileri teşvik ederek kendi gübrelerini üreten bitkiler yetiştirdiğinizi düşünün."
Bu keşif, ekibin pirinçteki önceki başarısının üzerine inşa ediliyor ve diğer tahıllara da genişletiliyor.
Buğday şu anda dünyanın en büyük ikinci tahılı olup, küresel azotlu gübre kullanımının yaklaşık %18'ini oluşturmaktadır. Birleşmiş Milletler Gıda ve Tarım Örgütü'ne göre, dünya 2020 yılında 800 milyon tondan fazla gübre üretmiştir. Ancak, ürünler uygulanan gübrenin yalnızca %30-50'sini emer; geri kalanı nehirlere ve denizlere karışarak oksijensiz "ölü" bölgeler oluşturur veya güçlü bir sera gazı olan azot oksit üretir.
Azot bağlayıcı bakteriler için düşük oksijenli bir ortam yaratmak amacıyla kök nodüllerine sahip baklagillerin aksine, buğday ve diğer çoğu ürün bu yapıya sahip değildir ve bu nedenle sentetik gübrelere bağımlıdır.
Blumwald, "On yıllardır bilim insanları tahıl bitkilerinde nodüller oluşturmaya veya köklere azot bağlayıcı bakteriler yerleştirmeye çalıştılar, ancak başarılı olamadılar. Biz farklı bir yaklaşım benimsedik," dedi. "Bakterilerin konumunun önemli olmadığını düşünüyoruz, yeter ki azot bitkiye ulaşıp kullanılabilsin."
Ekip 2.800 doğal bitki bileşiğini taradı ve bunlardan 20'sinin bakterilerin biyofilm oluşturmasına yardımcı olduğunu buldu; biyofilm, nitrojenaz enziminin işlevini yerine getirebilmesi için düşük oksijenli bir ortamın korunmasına yardımcı olan bir kaplamadır.
İlgili genleri belirledikten sonra ekip, apigenin adı verilen belirli bir flavon bileşiğinin üretimini artırmak için CRISPR kullandı. Buğday fazla apigenin üretip toprağa salgıladığında, bakteriler koruyucu bir biyofilm oluşturarak nitrojenazın azotu bitkilerin kullanabileceği bir forma sabitlemesini sağladı.
Çok düşük gübreleme koşullarında bile, genetiği değiştirilmiş buğday, kontrol çeşidine göre daha yüksek verim verdi.
ABD Tarım Bakanlığı'na göre, çiftçiler 2023 yılında gübreye yaklaşık 36 milyar dolar harcadı. Blumwald, ABD'de yaklaşık 500 milyon dönüm tahıl ekili arazi bulunduğunu söyledi. "Bu arazideki gübre miktarını yüzde 10 azaltabildiğinizi düşünün. Muhafazakâr bir hesaplamayla, bu yılda 1 milyar dolardan fazla tasarruf anlamına gelir."
Araştırma, Plant Biotechnology Journal'da yayımlandı. Kaliforniya Üniversitesi, bu buğday çeşidi için patent başvurusunda bulundu.
VNA
Kaynak: https://tuoitre.vn/doc-la-lua-mi-chinh-sua-gene-co-kha-nang-tu-tao-phan-bon-20251125082458973.htm
Yorum (0)