कम फास्फेट वाली मिट्टी में बेहतर अनाज उपज वाली जीन प्रमोटर-संपादित चावल की किस्में
भारत कृषि के लिए उपयोग होने वाले फॉस्फेट उर्वरक, डायअमोनियम फॉस्फेट (डीएपी) का लगभग 45 लाख टन आयात करता है। भारत की कृषि योग्य भूमि का लगभग 36% भाग धान की खेती के अंतर्गत आता है और इसलिए यह फॉस्फेट (पीआई) उर्वरकों का सबसे बड़ा उपभोक्ता है। हालांकि, फसल द्वारा उपयोग किए गए फॉस्फेट उर्वरक का केवल लगभग 20% ही उपयोग किया जाता है, जबकि शेष मिट्टी में स्थिर हो जाता है। परिणामस्वरूप, फॉस्फोरस के बेहतर उपयोग के लिए धान में सुधार की आवश्यकता है। नई दिल्ली स्थित ब्रिक-एनआईपीजीआर में डॉ. जितेंद्र गिरि की प्रयोगशाला ने धान की ऐसी किस्में विकसित की हैं जो कम फॉस्फेट स्तर वाली मिट्टी में भी पीआई के बेहतर अवशोषण और अनाज की उपज को दर्शाती हैं। उनकी टीम ने अभिनव जीन-संपादन उपकरण CRISPR/Cas9 का उपयोग किया है, जो पौधों के कार्यों को बढ़ाने के उद्देश्य से लक्षित आनुवंशिक संशोधनों के लिए अद्वितीय सटीकता प्रदान करता है। धान अपनी जड़ों के माध्यम से फॉस्फेट को अवशोषित करता है और OsPHO1;2 नामक पीआई ट्रांसपोर्टर की सहायता से इसे ऊपरी तनों तक पहुंचाता है। जीन के ऊपर स्थित नियामक तत्व OsPHO1;2 की अभिव्यक्ति को नियंत्रित करते हैं। उन्होंने OsPHO1;2 के प्रमोटर के भीतर एक छोटे अनुक्रम की पहचान की, जो एक नकारात्मक नियामक (रिप्रेसर) के लिए बंधन स्थल के रूप में कार्य करता है और OsPHO1;2 जीन की अभिव्यक्ति को नियंत्रित करता है। इस समूह ने OsPHO1;2 जीन के प्रमोटर से रिप्रेसर बंधन स्थल को हटाने के लिए CRISPR/Cas9 का उपयोग करके एक अभिनव दृष्टिकोण अपनाया। परिणामस्वरूप, पौधों में OsPHO1;2 की अभिव्यक्ति में वृद्धि देखी गई, जिससे मिट्टी से पाइथनॉल (Pi) का अवशोषण बढ़ा और अंततः कम फॉस्फेट की स्थिति में नियंत्रण पौधों की तुलना में अनाज की उपज में 26% की वृद्धि हुई। फॉस्फेट उपयोग दक्षता में वृद्धि वाली चावल की किस्में चावल में फॉस्फेट उर्वरकों की आवश्यकता को कम करेंगी, जिससे खेती की लागत कम होगी, उर्वरकों का जल निकायों में रिसाव रुकेगा और अंततः प्रदूषण कम होगा।