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
हरभरा चुकाऱ्यासाठी शेतकऱ्यांचा पोलिस...बुलडाणा : गेल्या वर्षात हमीभावाने विक्री केलेल्या...
कमाल, किमान तापमानात चढउतारमहाराष्ट्रावर १०१२ हेप्टापास्कल इतका हवेचा दाब...
सोलापुरात गाजर, काकडीला उठावसोलापूर ः सोलापूर कृषी उत्पन्न बाजार समितीच्या...
हवामान बदलाशी सुसंगत उपाययोजनांचा शोध...सध्या हवामान बदलाचा परिणाम शेतीवर दुष्काळ, गारपीट...
सोलापूर जिल्ह्यात आठ ग्रामपंचायतींची...सोलापूर : लोकसभेच्या आधी जिल्ह्यातील आठ...
पीकविम्याचा योग्य मोबदला द्यावा : ‘...अकोला : संग्रामपूर तालुक्यात भीषण दुष्काळी...
नांदेड जिल्ह्यात पिकांना गारपिटीचा तडाखाकिनवट, जि. नांदेड : नांदेड जिल्ह्यातील बोधडी बु (...
शिवसेनेच्या २१ उमेदवारांची घोषणा,...मुंबई : आगामी लोकसभा निवडणुकीसाठी...
आनंदी देशांच्या यादीत भारताचे स्थान...न्यूयॉर्क : देशातील आनंदाला ओहोटी लागल्याचे...
केळी पीक सल्लाउन्हाळ्यात अधिक तापमान, तीव्र सूर्य प्रकाश, वादळी...
बॅंक कर्मचाऱ्याच्या दक्षतेमुळे मोदी...लंडन : पंजाब नॅशनल बॅंकेची हजारो कोटींची फसवणूक...
गुलाबी बोंड अळी नियंत्रणासाठी फरदड;...केंद्रीय कापूस संशोधन संस्था, नागपूरद्वारे तयार...
नाशिक जिल्हा बँकेने रेणुकादेवी संस्थेचा...नाशिक : जिल्हा सहकारी बँकेच्या संचालक मंडळासमोर...
शेतकऱ्यांचा 'वसाका' प्रशासनाला घेरावनाशिक  : देवळा तालुक्यातील वसंतदादा सहकारी...
मीटर रीडिंगची पूर्वसूचना संदेशाद्वारे...सोलापूर  : ग्राहकांची गैरसोय होऊ नये, मीटर...
दिव्यांग मतदारांना सुविधा द्या :डॉ....सोलापूर : दिव्यांग मतदारांना मतदान करण्यासाठी...
कोल्हापुरात २३०० हेक्टरवर उन्हाळी पेरणीकोल्हापूर  : जिल्ह्यात उन्हाळी हंगामाची...
जळगावात गवारीला प्रतिक्विंटल ७५०० रुपयेजळगाव : कृषी उत्पन्न बाजार समितीमध्ये गुरुवारी (...
नंदुरबार जिल्ह्यात पाणीटंचाई गंभीरनंदुरबार  : जिल्ह्यातील पाणीटंचाई वाढत आहे....
पुणे विभागात ४१५ टॅंकरने पाणीपुरवठापुणे : विभागात पाणीटंचाईच्या झळा दिवसेंदिवस तीव्र...