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
 शेतकरी केंद्रित अर्थसंकल्पाचा दावा फोलकेंद्रीय अर्थमंत्री निर्मला सीतारामन यांनी १...
वीज बिले न भरण्याचा ‘स्वाभिमानी’चा...सातारा  ः जावळवाडी (ता. सातारा) येथील मुख्य...
कोकणासह नवा महाराष्ट्र घडवूया :...रत्नागिरी  ः आकडा सांगण्यापेक्षा कृतीला...
कांदा निर्यातबंदी उठविण्यासाठी आता...नाशिक  : केंद्र सरकारने निर्यातबंदी केल्याने...
भाजपचे राज्यात २५ ला धरणे आंदोलन :...मुंबई : भारतीय जनता पक्ष येत्या मंगळवारी (ता. २५...
सांगलीत साडेसहा हजार शेतीपंपांच्या वीज...सांगली  ः  जिल्ह्यातील २०१८ पूर्वीच्या...
‘वनामकृवि’त सोयाबीनच्या पैदासकार ...परभणी : वसंतराव नाईक मराठवाडा कृषी विद्यापीठाच्या...
बोंडारवाडी धरणप्रश्नी मेढा येथे आंदोलनमेढा, जि. सातारा : बोंडारवाडी धरण झालेच पाहिजे,...
ज्वारी उत्पादन यंदाही आतबट्ट्यातचनगर ः दोन वर्षं दुष्काळाच्या झळा सोसल्यानंतर यंदा...
जांभुळणी तलावाच्या कालव्याला गळतीखरसुंडी, जि. सांगली : जांभुळणी (ता. आटपाडी) येथील...
महिला शक्‍तीतूनच नवसमाजाची जडणघडण  ः...अमरावती  ः ‘जिच्या हाती पाळण्याची दोरी ती...
सोलापूर जिल्ह्यातील पाच नळपाणी योजना...सोलापूर : प्रादेशिक पाणीपुरवठा योजनेचे पाणी...
परभणी जिल्ह्यात फळबागेची ६३९ हेक्टरवर...परभणी : यंदा सिंचन स्त्रोतांना पाणी उपलब्ध आहे....
आंबेगाव तालुक्यात प्रतिकूल हवामानामुळे...निरगुडसर, जि. पुणे ः यंदा हवामानातील बदल व...
नगर जिल्ह्यात ४८ हजार हेक्टरवर चारा...नगर : जिल्ह्यात यंदा पाण्याची बऱ्यापैकी...
जळगाव जिल्ह्यात तूर विक्रीबाबत ८००...जळगाव  ः जिल्ह्यात यंदा झालेल्या अतिवृष्टीने...
पपई १४.५५ रुपये प्रतिकिलो शहादा, जि. नंदुरबार  : पपई उत्पादक शेतकरी व...
शेतीपंपांचा वीज वापर १६ टक्के; दाखविला...अकोला  ः शेतीपंपांचा वीज वापर १६ टक्केच होत...
कोल्हापुरात गवार, घेवड्याच्या दरात...कोल्हापूर : येथील कृषी उत्पन्न बाजार समितीत या...
सोलापुरात द्राक्ष, डाळिंबाला उठाव, दर...सोलापूर : सोलापूर कृषी उत्पन्न बाजार समितीच्या...