agricultural news in marathi, development of bacteria for nitrogen fixation, agrowon, maharashtra | Agrowon

हवेतील नत्राचे कार्यक्षम स्थिरीकरण करणारा जिवाणू विकसित
वृत्तसेवा
शुक्रवार, 27 जुलै 2018

वॉशिंग्टन विद्यापीठातील संशोधकांनी प्रकाश संश्लेषण क्रियेद्वारे दिवसा ऑक्सिजनची निर्मिती करणारा आणि रात्रीच्या वेळी नायट्रोजनचा वापर करून क्लोरोफिल तयार करणारा जिवाणू बनवला आहे. या विकासामुळे वनस्पतीप्रमाणे जनुकीय सुधारित जिवाणूचा वापर वनस्पतीमध्ये केल्यास वनस्पतीही प्रकाश संश्लेषणाची क्रियेला चालना मिळण्यासोबत स्वतःच्या वाढीसाठी आवश्यक नत्राचे स्थिरीकरण करू शकेल. भविष्यामध्ये रासायनिक खतांना पर्याय मिळण्यास मदत होऊ शकते.

वॉशिंग्टन विद्यापीठातील संशोधकांनी प्रकाश संश्लेषण क्रियेद्वारे दिवसा ऑक्सिजनची निर्मिती करणारा आणि रात्रीच्या वेळी नायट्रोजनचा वापर करून क्लोरोफिल तयार करणारा जिवाणू बनवला आहे. या विकासामुळे वनस्पतीप्रमाणे जनुकीय सुधारित जिवाणूचा वापर वनस्पतीमध्ये केल्यास वनस्पतीही प्रकाश संश्लेषणाची क्रियेला चालना मिळण्यासोबत स्वतःच्या वाढीसाठी आवश्यक नत्राचे स्थिरीकरण करू शकेल. भविष्यामध्ये रासायनिक खतांना पर्याय मिळण्यास मदत होऊ शकते.

सध्या पिकांच्या उत्पादनासाठी रासायनिक खतांचा वापर केला जातो. या खतांच्या निर्मितीसाठी अधिक ऊर्जेची आवश्यकता असते. त्याचप्रमाणे खतांचा अतिरिक्त वापर हा पर्यावरणासाठी प्रदूषणाच्या अनुषंगाने धोकादायकही ठरत आहे. मात्र, सेंट लुईस येथील वॉशिंग्टन विद्यापीठातील जैवअभियंत्यांनी वनस्पतीमध्ये स्वतःसाठी आवश्यक खते स्वतःच बनवू शकतील, असे गुणधर्म आणण्याच्या दिशेने संशोधन केले आहे. प्रो. हिमाद्री पक्रासी यांच्या नेतृत्त्वाखालील या संशोधनामध्ये वरिष्ठ संशोधन सहायक मैत्रेयी भट्टाचार्य-पक्रासी, मिचेले लिबर्टन, डेंग लियू यांचा समावेश होता. हे संशोधन ‘एमबायो’ या संशोधनपत्रिकेमध्ये प्रकाशित करण्यात आले आहे.  
सध्या खताचा वापर जमिनीमध्ये मिसळून केला जातो. जमिनीवरून वाहणारे पाणी (अपधाव), मुळाच्या कक्षेखाली निचरा होणारे पाणी यातून परिसरातील जलस्रोत आणि भूजल प्रदूषित होत आहेत. पाण्यामध्ये शेवाळांचे प्रमाण वेगाने वाढत असून, जलचराच्या वाढीसाठी धोका उत्पन्न होत आहे. नत्राचे शोषण झाल्यानंतर वनस्पतीमध्ये त्यापासून हरितद्रव्याची (क्लोरोफिल) निर्मिती होते. या प्रक्रियेसाठी एकूण व्यावसायिक नत्रखताच्या ४० टक्केपेक्षाही कमी भाग वापरला जातो. वास्तविक पृथ्वीच्या वातावरणामध्ये ७८ टक्क्यापर्यंत नायट्रोजन आहे. सध्या एकही वनस्पती हवेतून नत्राचे शोषण करू शकत नाही. मात्र, सायनोबॅक्टेरिया हा वनस्पतीप्रमाणे प्रकाश संश्लेषण करू शकतो. हवेतून नत्र घेऊन त्यापासून प्रकाश संश्लेषणातून क्लोरोफिलची निर्मिती करतो, या प्रक्रियेमध्ये ऑक्सिजन हा उपपदार्थ तयार होतो. ही क्रिया अधिक कार्यक्षमतेने करण्यासाठी संशोधक हिमाद्री पक्रासी यांच्या प्रयोगशाळेमध्ये जनुकीय सुधारित जिवाणू तयार केला आहे. या जिवाणूंचा वापर वनस्पतीमध्ये केल्यास या वनस्पतीही नत्राचे स्वतःच स्थिरीकरण करू शकतील.

या संशोधनातील टप्पे :

  • संशोधक पक्रासी म्हणाले, की सायनोबॅक्टेरियामध्ये दिवस रात्रीनुसार भिन्न क्रिया होतात. सायनोथील दिवसा सूर्यप्रकाशात प्रकाश संश्लेषण क्रियेमध्ये रासायनिक ऊर्जा तयार करतो. रात्रीच्या वेळी नत्राच्या स्थिरीकरण करताना अतिरिक्त ऑक्सिजनचे उत्सर्जन करतो.
  • सायनोथीसमधील दिवस-रात्रीच्या कार्यासंबंधीची जनुके घेऊन, ती दुसऱ्या प्रकारच्या सायनोबॅक्टेरिया (Synechocystis) टाकण्यात आली. त्यांची योग्य संरचना मिळण्यासाठी संशोधकांनी अधिक अभ्यास केला असता, रात्रीच्या नत्रस्थिरीकरणाच्या कामासाठी ३५ जनुके आवश्यक असल्याचे दिसून आले. ही जनुके दिवसा सक्रिय नसतात.
  • या प्रक्रियेत सिनेकोसिस्टिसमध्ये तयार होणारा ऑक्सिजन वायू वेगळा करण्यासाठी संशोधन सहायक मिचेले लिबर्टीन, जिंगजिई यू आणि डेंग लियू यांची मदत घेण्यात आली. सिनेकोसिस्टिस हा जिवाणू सायनोकथीसच्या २ टक्के इतके नत्र स्थिर करू शकत असल्याचे दिसून आले.
  • या प्रक्रियेचा वेग वाढवण्यासाठी लियू यांनी ३५ पैकी काही जनुके कमी केली. सायनोथीसच्या केवळ २४ जनुकांच्या साह्याने नत्राच्या स्थिरीकरणाचा वेग ३० टक्क्यापेक्षा अधिक वाढवता आला.
  • यात एक टक्क्यापर्यंत ऑक्सिजन मिसळला गेल्यास नत्र स्थिरीकरणाचा दर लक्षणीयरीत्या घसरत असल्याचे आढळले. तेव्हा सायनोथीलमधील अन्य गटांतील काही जनुकांचा त्यात समावेश केल्याने तो पुन्हा वाढवणे शक्य झाले. थोडक्यात, जनुकीय अभियांत्रिकीचा उद्देश अपेक्षेपेक्षाही साध्य झाला. यातून जगभरातील ८०० दशलक्ष शेतकऱ्यांच्या खर्चात बचत होऊ शकते.

इतर ताज्या घडामोडी
पुणे बाजारात २२५ ट्रक भाजीपाल्याची आवकपुणे ः राज्यात सर्वत्र झालेल्या पावसामुळे...
पुणे, साताऱ्यातील १५ गावे, ७५...पुणे  : पुणे व सातारा जिल्ह्यांच्या पश्‍चिम...
अौरंगाबाद जिल्ह्यात बोंड अळीचा...औरंगाबाद : गतवर्षीच्या तुलनेत यंदा मराठवाड्यातील...
पुणे विभागात चारा पिकांची ९२ हजार हेक्‍...पुणे : पावसाळ्यात जनावरांसाठी चाऱ्याची अडचण भासू...
सीना धरणातील पाणीसाठ्यात घटकुळधरण, जि. नगर : सीना मध्यम प्रकल्पाच्या पाणलोट...
‘समृद्धी’साठी जमीन संपादन प्रक्रिया...अकोला : प्रस्तावित नागपूर-मुंबई समृद्धी...
वनौषधी उत्पादकांनी केली अनुदानाची मागणीअमरावती  ः पानपिंपरी तसेच वनौषधी...
मराठा आरक्षणासाठी आजपासून पुण्यात चक्री...पुणे : मराठा आरक्षण आणि इतर प्रलंबित मागण्यांसाठी...
नगरमध्ये कामगंध सापळे मिळेनात नगर ः जिल्ह्यामध्ये यंदा जनजागृती करूनही कापसावर...
पानसरे हत्येच्या तपासाला मिळणार गती कोल्हापूर - अंधश्रद्धा निर्मूलन समितीचे संस्थापक...
डॉ. दाभोलकरांचा मारेकरी अटकेत; पाच...मुंबई : अंधश्रद्धा निर्मूलन समितीचे अध्यक्ष डॉ....
दाभोलकरांचा मारेकरी सचिन अंदुरेची ही...औरंगाबाद : अंधश्रद्धा निर्मूलन समितीचे अध्यक्ष डॉ...
उपसरपंचानेच केली सावकारकीला कंटाळून...फलटण, जि. सातारा : खासगी सावकारकीच्या...
आंतरमशागत, जलसंधारण सरी फायदेशीर...आंतरमशागतीमुळे माती भुसभुशीत होते. जमिनीतील ओलावा...
औरंगाबाद येथे हिरवी मिरची २००० ते २५००... औरंगाबाद  : येथील कृषी उत्पन्न बाजार...
चुंबकीय नॅनो तंत्रज्ञानाद्वारे...राईस विद्यापीठातील अभियंत्यांनी विहिरीतील तेलाचा...
ओळखा जनावरांमधील सर्पदंश...पावसाळ्यात शेती, गोठ्याच्या आजूबाजूच्या परिसरात...
पुणे जिल्ह्यातील धरणे ‘ओव्हरफ्लो’ पुणे  : जिल्ह्यातील बहुतांशी भागात पावसाचा...
कोल्हापूरच्या पश्‍चिमेकडे पावसाचा जोर...कोल्हापूर  : जिल्ह्याच्या पश्‍चिम भागात...
पुणे जिल्ह्यात दीड लाख हेक्‍टरवर खरिपपुणे   ः गेल्या पाच ते सहा दिवसांपासून पुणे...