নাইট্রোজেন সার প্রাকৃতিক গ্যাস থেকে তৈরি। প্রাকৃতিক গ্যাস উত্তোলন এবং পোড়ানো আমাদের গ্রহের জীবনের ক্ষতি করছে, তাই আমাদের সম্ভবত এটি করা বন্ধ করা উচিত (বা অন্তত যথেষ্ট পরিমাণে কম করার চেষ্টা করুন)। কিন্তু খাদ্য শস্য, সমস্ত উদ্ভিদের মত, সেই নাইট্রোজেন প্রয়োজন। এটি বেশ সমস্যা, বিশেষ করে যেহেতু এই ফসলের উপর নির্ভরশীল মানুষের জনসংখ্যা আগামী কয়েক দশকে বাড়তে চলেছে, যখন আবাদি জমির একর জমি হ্রাস পাবে।
এর প্রতিক্রিয়ায়, চীনের জেনেটিক ইঞ্জিনিয়াররা এমন শস্য তৈরি করছেন যা কম নাইট্রোজেনের সাথে বৃদ্ধি পেতে পারে এবং তারা নিয়মিত ধানের তুলনায় 40 থেকে 70 শতাংশ বেশি ফলন সহ ধানের স্ট্রেন তৈরি করেছে। এটির প্রতি শাখায় বেশি শস্য রয়েছে, প্রতিটি শস্যের কণা বড় এবং ঘন, এবং গাছগুলি আগে ফুল ফোটে। শস্য ফসলে বর্তমানে ব্যবহৃত বেশিরভাগ প্রজনন পদ্ধতি শুধুমাত্র এক শতাংশেরও কম ফলন বৃদ্ধি করতে পারে, তাই এটি একটি খুব বড় চুক্তি।
একটি জিন অনেক পরিবর্তন করে
বিজ্ঞানীরা ট্রান্সক্রিপশন ফ্যাক্টর নামক প্রোটিনগুলি দেখে শুরু করেছিলেন, যা প্রায়শই জিনের একটি সেটের অভিব্যক্তি নিয়ন্ত্রণ করে যা প্রায়শই একটি একক শারীরবৃত্তীয় ফাংশনের বিভিন্ন দিকগুলির সাথে জড়িত থাকে। এই ক্ষেত্রে, ফোকাস ট্রান্সক্রিপশন কারণগুলির উপর ছিল যেগুলি ইতিমধ্যে সালোকসংশ্লেষণ নিয়ন্ত্রণ করতে পরিচিত ছিল।
নিখুঁত লক্ষ্য খুঁজে বের করার জন্য, গবেষকরা 118টি ট্রান্সক্রিপশন ফ্যাক্টরগুলির একটি সেট স্ক্রীন করেছেন যা পূর্বে ধান এবং ভুট্টায় সালোকসংশ্লেষণ নিয়ন্ত্রণের জন্য চিহ্নিত করা হয়েছিল যা আলো এবং নিম্ন স্তরের নাইট্রোজেনের প্রতিক্রিয়াতেও আপ-নিয়ন্ত্রিত ছিল। যখন তারা একটি খুঁজে পেয়েছিল, তারা ট্রান্সজেনিক চালের লাইন তৈরি করেছিল যা প্রচুর পরিমাণে তৈরি করেছিল। এটি নিয়ন্ত্রণ করে এমন পৃথক জিনের পরিবর্তে এর মতো একটি ট্রান্সক্রিপশন ফ্যাক্টরকে অতিরিক্তভাবে প্রকাশ করা বিভিন্ন বিভাগে বিভিন্ন গ্রাহক পরিষেবা প্রতিনিধিদের মধ্যে বাউন্স হওয়ার পরিবর্তে ম্যানেজারের সাথে কথা বলার মতো।
ফলস্বরূপ ধানের গাছগুলি বিভিন্ন পরিবেশগত অবস্থার সাথে ক্ষেতে রাখা হয়েছিল: বেইজিংয়ের কাছে নাতিশীতোষ্ণ ক্ষেত্র, হাইনান প্রদেশের গ্রীষ্মমন্ডলীয় ক্ষেত্র এবং ঝেজিয়াং প্রদেশের উপক্রান্তীয় ক্ষেত্র।
তিন বছরের ব্যবধানে, সমস্ত ধান গাছের বর্ধিত সালোকসংশ্লেষণ ক্ষমতা এবং উন্নত নাইট্রোজেন ব্যবহারের দক্ষতা প্রদর্শন করেছে। বন্য ধরনের ধানের চেয়ে তাদের ক্লোরোফিল এবং আরও বড় ক্লোরোপ্লাস্ট ছিল। বন্য প্রকারের ধানের তুলনায় তাদের শিকড়ে নাইট্রোজেন গ্রহণ বেশি ছিল এবং বন্য প্রকারের ধানের তুলনায় তাদের শিকড় থেকে অঙ্কুর পর্যন্ত সেই নাইট্রোজেন বেশি কার্যকরী পরিবহন ছিল। এটি তাদের শস্যের ফলন বাড়িয়েছে, এমনকি যখন গাছগুলি কম নাইট্রোজেন সার দিয়ে জন্মানো হয়েছিল।
হাইড্রোপনিক পদ্ধতিতে এবং ধানের ধানে জন্মানো ট্রান্সজেনিক উদ্ভিদের সাথে অন্যান্য পরীক্ষা-নিরীক্ষা করা হয়েছিল এবং তারা সমানভাবে ভালো করেছে। ধানের একটি শৌখিন স্ট্রেনে একই ট্রান্সক্রিপশন ফ্যাক্টরকে অত্যধিক প্রকাশ করা (জাপোনিকা, প্লেবিয়ান ওরিজা স্যাটিভা যা অন্যান্য পরীক্ষা-নিরীক্ষার বেশিরভাগ ক্ষেত্রে ব্যবহৃত হয়েছিল) এর বিপরীতে, সেইসাথে গম এবং অ্যারাবিডোপসিসে (উদ্ভিদ জীববিজ্ঞানে সর্বাধিক ব্যবহৃত মডেল জীব)। যারা গুরুত্বপূর্ণ গাছপালা উপর অনুরূপ প্রভাব ছিল.
ডাউনস্ট্রিম প্রভাব
এই ট্রান্সক্রিপশন ফ্যাক্টরটি 345টি জিনের কার্যকলাপকে নিয়ন্ত্রণ করে, তাদের বেশিরভাগই লবণ, খরা এবং ঠান্ডা চাপের প্রতিক্রিয়া জানাতে পরিচিত। বিজ্ঞানীরা যখন এই জিনগুলির মধ্যে একটিকে অতিমাত্রায় প্রকাশ করেন, একটি প্রাথমিক ফুলের সাথে জড়িত, গাছগুলি প্রকৃতপক্ষে আগে ফুল ফোটে, কিন্তু তারা বামন ছিল এবং শস্যের ফলন হ্রাস করেছিল। এটি সম্ভবত কারণ ট্রান্সক্রিপশন ফ্যাক্টর দ্বারা প্রদত্ত বর্ধিত কার্বন এবং নাইট্রোজেন ব্যবহার থেকে বিচ্ছিন্নভাবে প্রাথমিক ফুলের বৈশিষ্ট্য গাছগুলিকে তাদের সংক্ষিপ্ত বৃদ্ধির সময়ে পর্যাপ্ত সম্পদ তৈরি করতে দেয়নি।
লেখকরা পরামর্শ দেন যে জিনোম এডিটিং ব্যবহার করা যেতে পারে ট্রান্সজেনিক কৌশলগুলির পরিবর্তে ব্যবহার করা যেতে পারে যা তারা অন্যান্য ফসলে এই ট্রান্সক্রিপশন ফ্যাক্টরকে অতিরিক্তভাবে প্রকাশ করার জন্য নির্ভর করেছিল যাতে তারাও উচ্চ ফলন অর্জন করতে পারে। ক্রমবর্ধমান ঋতু এবং মাঠের জায়গা সীমাবদ্ধ হয়ে যেতে পারে এবং নাইট্রোজেন সার দুষ্প্রাপ্য হয়ে উঠতে পারে এমন ক্ষেত্রে এই জাতীয় চাষগুলি খুব কার্যকর হতে পারে। আপনি জানেন, দাবানল, বন্যা এবং খরার মতো বিরল পরিস্থিতি। শপথ যুদ্ধ।
বিজ্ঞান, 2022. DOI: 10.1126/science.abi8455
