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
वातावरणातील धुलिकणांचे प्रमाण वाढतेय...पठारी प्रदेशात वातावरणातील धुलिकणांची पातळी...
राज्याबरोबर केंद्राच्या मदतीची गरजः शरद...उमरगा, जि. उस्मानाबाद: नैसर्गिक आपत्तीच्या...
साताऱ्यात पावसाने बटाटा पीक गेले वाहूनविसापूर, जि. सातारा ः पुसेगावसह (ता. खटाव)...
परभणी जिल्ह्यात सव्वा लाख हेक्टर...परभणी ः यंदाच्या पावसाळ्यात जून ते ऑक्टोबर...
दोन लाख रुपयांवरील थकबाकीदारांना...शिराढोण, जि. उस्मानाबाद ः दोन लाख रुपयांपेक्षा...
पुणे जिल्ह्यात अठरा हजार हेक्टरवर...पुणे ः गेल्या तीन दिवसांपासून पावसाने काहीशी...
मदतीची घोषणा, की आश्वासनांनी बोळवण?...सोलापूर ः जोरदार पाऊस आणि पुराच्या तडाख्याने...
नगरमध्ये रब्बी ज्वारीचे तीन हजार...नगर ः रब्बी ज्वारीचे सुधारित बियाणे पेरणी होऊन...
धानाला १००० रुपये बोनस द्या;...भंडारा : निविष्ठांच्या दरात झालेली वाढ, कीड...
राजारामबापू कारखाना उसाचे २५ लाख टन...इस्लामपूर, जि. सांगली : राज्याचे जलसंपदामंत्री,...
ऊस तोडणी हंगामात पावसाचा अडथळाकोल्हापूर : शासनाने गुरुवार (ता. १५) पासून ऊस...
नाशिक जिल्ह्यात हमीभावाने होणार बाजरी...येवला, जि. नाशिक : शासकीय भरड धान्य खरेदी...
शेतकऱ्यांनी आधुनिक शेतीकडे वळावे ः डॉ....आळसंद, जि. सांगली :  शेतकऱ्यांनी आता...
पुणे बाजारात कांदा दरात सुधारणापुणे ः राज्यात सर्वदूर झालेल्या पावसाचा फटका...
कृषी सल्ला (भात, आंबा, काजू, नारळ,...नुकत्याच झालेल्या मेघगर्जना आणि विजेच्या...
बटाटा पिकासाठी संतुलित अन्नद्रव्य...संतुलित अन्नद्रव्य व्यवस्थापन केल्यास बटाटा...
आरोग्यदायी चंदनलेप लावण्यासाठी रक्तचंदन उगाळून वापरले जाते....
अकोला जिल्ह्यात सोयाबीनच्या सोंगणी,...अकोला ः परतीच्या पावसाने सोयाबीन हंगामाची...
यवतमाळ जिल्ह्यातील पांदण रस्ते पूर्ण...यवतमाळ  : ‘‘‘पालकमंत्री पांदणरस्ते’...
नांदेड जिल्ह्यात एक लाख हेक्टर पिकांचे...नांदेड : ऑक्टोबर महिन्यात सलग आठ दिवस...