Ua hoʻololi ʻo Kauka Eduardo Blumwald (ʻākau) lāua ʻo Akhilesh Yadav, Ph.D., a me nā lālā ʻē aʻe o kā lākou hui ma ke Kulanui o Kaleponi, ʻo Davis, i ka laiki e paipai i nā bacteria lepo e hana i ka naikokene hou aʻe e hiki i nā mea kanu ke hoʻohana. [Trina Kleist/UC Davis]
Ua hoʻohana nā kānaka noiʻi iā CRISPR e hana i ka laiki e paipai i nā bacteria lepo e hoʻopaʻa i ka naikokene e pono ai no ko lākou ulu ʻana. Hiki i nā ʻike ke hōʻemi i ka nui o ka mea hoʻomomona naikokene e pono ai no ka ulu ʻana i nā mea kanu, e mālama ana i nā piliona kālā o nā mahiʻai ʻAmelika i kēlā me kēia makahiki a e pōmaikaʻi ana i ke kaiapuni ma ka hōʻemi ʻana i ka haumia naikokene.
"He mau hale hana kemika kupaianaha nā mea kanu," wahi a Kauka Eduardo Blumwald, polopeka kaulana o nā ʻepekema mea kanu ma ke Kulanui o Kaleponi, ʻo Davis, nāna i alakaʻi i ke aʻo ʻana. Ua hoʻohana kāna hui iā CRISPR e hoʻoikaika i ka haki ʻana o ka apigenin i ka laiki. Ua ʻike lākou ʻo ka apigenin a me nā hui ʻē aʻe ke kumu o ka hoʻopaʻa ʻana o ka naikokene bacteria.
Ua paʻi ʻia kā lākou hana ma ka puke pai Plant Biotechnology ("Genetic modification of rice flavonoid biosynthesis enhances biofilm formation and biological nitrogen fixation by soil nitrogen-fixing bacteria").
He mea nui ka naikokene no ka ulu ʻana o nā mea kanu, akā ʻaʻole hiki i nā mea kanu ke hoʻololi pololei i ka naikokene mai ka lewa i loko o kahi ʻano hiki iā lākou ke hoʻohana. Akā, hilinaʻi nā mea kanu i ka omo ʻana i ka naikokene inorganic, e like me ka ammonia, i hana ʻia e nā bacteria i loko o ka lepo. Hoʻokumu ʻia ka hana mahiʻai ma ka hoʻohana ʻana i nā mea hoʻomomona i loaʻa ka naikokene e hoʻonui i ka huahana o nā mea kanu.
"Inā hiki i nā mea kanu ke hana i nā kemika e hiki ai i nā bacteria lepo ke hoʻopaʻa i ka naikokene lewa, hiki iā mākou ke ʻenekinia i nā mea kanu e hana i nā mea hou aku o kēia mau kemika," wahi āna. "Paipai kēia mau kemika i nā bacteria lepo e hoʻopaʻa i ka naikokene a hoʻohana nā mea kanu i ka ammonium hopena, no laila e hōʻemi ana i ka pono no nā mea hoʻouluulu kemika."
Ua hoʻohana ka hui o Broomwald i ka loiloi kemika a me ka genomics e ʻike i nā hui i loko o nā mea kanu laiki - apigenin a me nā flavonoids ʻē aʻe - e hoʻonui ai i ka hana hoʻopaʻa nitrogen o ka bacteria.
A laila ua ʻike lākou i nā ala no ka hana ʻana i nā kemika a hoʻohana i ka ʻenehana hoʻoponopono gene CRISPR e hoʻonui i ka hana ʻana o nā hui e hoʻoulu ai i ka hoʻokumu ʻana o ka biofilm. Loaʻa i kēia mau biofilms nā bacteria e hoʻonui ai i ka hoʻololi ʻana o ka nitrogen. ʻO ka hopena, piʻi ka hana hoʻopaʻa nitrogen o nā bacteria a piʻi ka nui o ka ammonium i loaʻa i ka mea kanu.
"Ua hōʻike nā mea kanu laiki i hoʻomaikaʻi ʻia i ka hoʻonui ʻia ʻana o ka hua palaoa i ka wā i ulu ʻia ma lalo o nā kūlana i kaupalena ʻia e ka naikokene i ka lepo," i kākau ai nā mea noiʻi ma ka pepa. "Kākoʻo kā mākou mau hopena i ka hoʻopunipuni ʻana i ke ala biosynthesis flavonoid ma ke ʻano he ala e hoʻoulu ai i ka hoʻopaʻa ʻana o ka naikokene biological i loko o nā palaoa a hōʻemi i ka nui o ka naikokene inorganic. Hoʻohana ʻana i ka mea hoʻomomona. Nā Hoʻolālā Maoli."
Hiki i nā mea kanu ʻē aʻe ke hoʻohana i kēia ala. Ua noi ke Kulanui o Kaleponi no kahi palapala Sila Nui ma ka ʻenehana a ke kali nei iā ia. Ua kākoʻo ʻia ka noiʻi e ka Will W. Lester Foundation. Eia kekahi, kākoʻo ʻo Bayer CropScience i ka noiʻi hou aku ma kēia kumuhana.
"He pipiʻi loa nā mea hoʻouluulu naikokene," wahi a Blumwald. "He mea nui nā mea āpau e hiki ke hoʻopau i kēlā mau kumukūʻai. Ma kekahi ʻaoʻao, he nīnau ia no ke kālā, akā he hopena maikaʻi ʻole hoʻi ka naikokene i ke kaiapuni."
Ua nalowale ka hapa nui o nā mea hoʻouluulu i hoʻopili ʻia, e komo ana i loko o ka lepo a me ka wai honua. Hiki i ka ʻike ʻana o Blumwald ke kōkua i ka pale ʻana i ke kaiapuni ma ka hōʻemi ʻana i ka haumia naikokene. "Hiki i kēia ke hāʻawi i kahi hana mahiʻai ʻē aʻe e hoʻomau e hōʻemi ana i ka hoʻohana ʻana i ka mea hoʻouluulu naikokene keu," wahi āna.