में प्रकाशित एक अध्ययन मेंराष्ट्रीय विज्ञान अकादमी की कार्यवाहीयूटा स्टेट यूनिवर्सिटी के शोधकर्ताओं और उनके अंतरराष्ट्रीय सहयोगियों ने नए निष्कर्षों का खुलासा किया है जो खाद्य फसलों में नाइट्रोजन निर्धारण की आनुवंशिक इंजीनियरिंग को महत्वपूर्ण रूप से आगे बढ़ा सकते हैं। बायोकेमिस्ट लांस सीफेल्ट और ज़ी-योंग यांग के नेतृत्व में टीम ने केवल सात प्रमुख जीनों को शामिल करते हुए एक सुव्यवस्थित विधि की खोज की, जो मकई और चावल जैसी अनाज फसलों को वायुमंडलीय नाइट्रोजन को उपयोगी पोषक तत्वों में परिवर्तित करने में सक्षम बनाती है।
ऐतिहासिक रूप से, पौधों की वृद्धि के लिए आवश्यक नाइट्रोजन की आपूर्ति सिंथेटिक उर्वरकों के माध्यम से की जाती रही है, जो कि एक शताब्दी पहले विकसित हैबर-बॉश प्रक्रिया पर काफी हद तक निर्भर है। वैश्विक खाद्य उत्पादन को बढ़ावा देने में प्रभावी होते हुए भी, इस प्रक्रिया के लिए पर्याप्त जीवाश्म ईंधन इनपुट की आवश्यकता होती है और इसमें काफी पर्यावरणीय पदचिह्न होते हैं। इसके विपरीत, केवल सूर्य के प्रकाश का उपयोग करके हवा से नाइट्रोजन को ठीक करने की फसलों की क्षमता नाटकीय रूप से रासायनिक उर्वरकों की आवश्यकता को कम कर सकती है और संबंधित कार्बन उत्सर्जन को कम कर सकती है।
मैड्रिड के पॉलिटेक्निक विश्वविद्यालय और कार्नेगी मेलॉन विश्वविद्यालय के वैज्ञानिकों के साथ काम करते हुए सीफेल्ट और यांग ने पौधों के माइटोकॉन्ड्रिया और क्लोरोप्लास्ट में नाइट्रोजन-फिक्सिंग जीन को एकीकृत करने पर ध्यान केंद्रित किया। यह दृष्टिकोण पौधों को स्वतंत्र रूप से उर्वरकों का उत्पादन करने की अनुमति देगा, विशेष रूप से उप-सहारा अफ्रीका जैसे क्षेत्रों में, जहां सिंथेटिक उर्वरकों तक पहुंच सीमित है, कृषि प्रथाओं को संभावित रूप से बदल देगा।
यह सफलता अंतरिक्ष कृषि तक भी फैली हुई है, जो अलौकिक वातावरण में फसलें उगाने के लिए एक स्थायी तरीका प्रदान करके लंबी अवधि के मिशनों और संभावित उपनिवेशीकरण प्रयासों का समर्थन करती है।
चूँकि दुनिया जलवायु परिवर्तन और बढ़ती खाद्य मांग की दोहरी चुनौतियों से जूझ रही है, यह शोध अधिक टिकाऊ और लचीली कृषि प्रणालियों की दिशा में एक आशाजनक मार्ग प्रदान करता है। टीम का चल रहा काम पौधों में प्रभावी नाइट्रोजन निर्धारण के लिए आवश्यक आनुवंशिक संयोजनों को और अधिक परिष्कृत करना चाहता है, जिसका लक्ष्य इष्टतम पोषक तत्व संश्लेषण के लिए आनुवंशिक गतिविधि की पूर्ण सिम्फनी को व्यवस्थित करना है।
