প্রস্রাব এনজাইম প্রতিরোধক এনবিপিটি

নাইট্রোজেন সার হিসাবে Urea বিশ্বের কৃষি সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ সার। যাইহোক, মাটিতে ইউরিয়া দ্রুত বর্ধনশীল হয় যা ইউরিসে এনজাইম দ্বারা মাটিতে প্রচুর পরিমাণে নাইট্রোজেন হ্রাস করে এবং ইউরিয়া নাইট্রোজেন ব্যবহারের দক্ষতা হ্রাস করে। একই সময়ে, ইউরিয়া হাইড্রোলাইসিসের কারণে, মাটির মধ্যে অ্যামোনিয়া ঘনত্ব বৃদ্ধি পায়। এই বীজ অঙ্কুর এবং গাছপালা বিষাক্ত। ইউরিয়া এর হাইড্রোলাইসিস প্রতিরোধ করতে একটি মূত্রাশয় এনজাইম প্রতিরোধক ব্যবহার উপরে সমস্যা সমাধানের জন্য গুরুত্বপূর্ণ পদ্ধতির একটি হিসাবে প্রস্তাব করা হয়েছে। ইউমিন এনজাইম ইনহিবিটারস অ্যামোনিয়াকে বিঘ্নিত করতে অ্যামোনিয়া সংকোচনের হ্রাস হ্রাস করে সারফেস সারাইজেশন (ইউরিয়া) এর কার্যকারিতা বাড়িয়ে তুলতে পারে।

এনবিপিটি প্রস্রাবের এনজাইম ইনহিবিটারগুলির নিম্নলিখিত বৈশিষ্ট্য রয়েছে: সাধারণ মাটি এবং জলবায়ুর অবস্থার মধ্যে এনবিপিটির উচ্চ প্রস্রাব এনজাইম নিষ্ক্রিয় কার্যকলাপ রয়েছে। এনবিপিটি বীজ বিষাক্ততার ঝুঁকি হ্রাস করতে পারে, অ্যামোনিয়া ভলিউটিলায়েশন হ্রাস করতে পারে এবং ফসল ফলন এবং প্রোটিন সামগ্রীর পরিমাণ বৃদ্ধি করে। এনবিপিটির লোকজন, ফসল, এবং যারা ফসল গ্রাস করে এবং গ্রাস করে তাদের উপর ক্ষতিকর প্রভাব নেই।

NBPT

অ্যাপ্লিকেশন: ফাইন রাসায়নিক গাছপালা।
উৎপাদন শর্তাবলী: পানি, বিদ্যুৎ, বাষ্প এবং অন্যান্য জনসাধারণের কাজের সুযোগ থাকতে হবে।

কৃষি ক্ষেত্রে ইউরিয়া ইনহিবিটার ব্যাপকভাবে ব্যবহার করার পরেও, নাইট্রোজেন (এন) উত্তোলন এবং অ্যাসিডিলেশনের উপর তাদের প্রভাব সম্পর্কে সামান্য তথ্য পাওয়া যায়। এই কাজটির উদ্দেশ্য ছিল শারীরবৃত্তীয় ও প্রতিলিপি স্তরে, হাইড্রোপোনিক্যালি বিকাশকৃত ভুট্টা উদ্ভিদগুলিতে ইউরিয়া পুষ্টি সম্পর্কিত N- (এন-বাটাইল) থিওফসফোরিক ট্রাইমাইড (এনবিপিটি) এর প্রভাব। পুষ্টির সমাধানে এনবিপিটির উপস্থিতিগুলি ইউরিয়া ব্যবহার করে এন-উৎস হিসাবে গাছের ক্ষমতা সীমিত করে; এই ইউরিয়া আপট রেট এবং 15 এন সংশ্লেষণ হ্রাস দ্বারা দেখানো হয়েছিল। উল্লেখ্য, এই নেতিবাচক প্রভাবগুলি স্পষ্ট ছিল যখন উদ্ভিদ ইউরিয়া দিয়ে খাওয়ানো হয়েছিল, কারণ এনবিপিটি নাইট্র্রেট-ফেডযুক্ত উদ্ভিদগুলিতে 15 এন সংশ্লেষকে পরিবর্তন করেনি। ইউরিয়া যখন এন-উত্স হিসাবে ব্যবহৃত হয় তখন এনবিপিটি আরবিবসোপিস গাছগুলির বৃদ্ধিকেও প্রভাবিত করে, যখন নাইট্রেট বা অ্যামোনিয়ামে উদ্ভূত উদ্ভিদের উপর কোন প্রভাব পড়ে না। উচ্চ প্রতিক্রিয়া ইউরিয়া ট্রান্সপোর্ট সিস্টেমে এনবিপিটির সরাসরি প্রভাব নিয়ে এই প্রতিক্রিয়াটি অন্তত অংশ নিয়েছিল। ইউরিয়া উপসর্গের উপর এনবিপিটি এর প্রভাব আরও বিশ্লেষণ করা হয়েছিল আরবিডোপিসিস ওভার এক্সপ্রেসিংয়ের ZmDUR3 এবং dur3-knockout এর লাইন ব্যবহার করে আরও মূল্যায়ন করা হয়েছিল; ফলাফল নির্দেশ করে যে পরিবহন না শুধুমাত্র ইউরিয়া এসেমিলিগেশন প্রতিরোধক দ্বারা আপোস করা যেতে পারে। এই ধারণাটি ইউরিয়া ওভার-সংশ্লেষণ এবং এনবিপিটি-চিকিত্সাযুক্ত উদ্ভিদগুলিতে অ্যামোনিয়াম ঘনত্বের হ্রাস দ্বারা জোরদার হয়েছিল। উপরন্তু, ট্রান্সক্রিপশন বিশ্লেষণ যে মাকে শিকড় দেখিয়েছে NBPT চিকিত্সা ইউরিনিক-এন অ্যাসেমিলেশন এবং অ্যামোনিয়াম ট্রান্সপোর্টের সাইটিসোলিক পথের সাথে জড়িত জিনের প্রকাশকে গুরুতরভাবে প্রভাবিত করে। এনবিপিটি ইউরিয়া দ্বারা প্রবর্তিত একটি ট্রান্সক্রিপশন ফ্যাক্টরের জন্য একটি জিন কোডিংয়ের অভিব্যক্তিকে সীমিত করে এবং সম্ভবত এটির অধিগ্রহণের নিয়ন্ত্রণে একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। এই কাজটি প্রমাণ দেয় যে NBPT ভুট্টা গাছপালাগুলিতে ইউরিয়া পুষ্টির সাথে ব্যাপকভাবে হস্তক্ষেপ করতে পারে, যা প্রবাহের পাশাপাশি নিচের অ্যাসিডিলেশন পথকে সীমিত করে।

ভূমিকা

ইউরিয়া সবচেয়ে বেশি ঘন ঘন ব্যবহৃত নাইট্রোজেন (এন) সারের বার্ষিক পরিমাণে 50 মিলিয়ন টন অধিক পরিমাণে এন সার সার ব্যবহার করে (আন্তর্জাতিক সার শিল্প সংস্থা, ২008)। গত দশকগুলিতে ইউরিয়া সার ব্যবহারে অবিশ্বাস্য বৃদ্ধি প্রধানত তার প্রতিযোগী মূল্য এবং উচ্চ এন সামগ্রী (ভরের 46%) কারণে, পরিবহন এবং বিতরণ খরচ কমিয়ে দেয় (মিলার এবং ক্র্যামার, 2004)।

যদিও পরীক্ষামূলক প্রমাণগুলি উদ্ভিদ প্রয়োগের মাধ্যমে ইউরিয়া ব্যবহারের জন্য উদ্ভিদের ক্ষমতা রিপোর্ট করেছে (উইটওয়ার এট আল।, 1963; নিকোলাড এবং ব্লুম, 1998; উইট এট আল।, 2002), একটি সাধারণ কৃষিবিজ্ঞান যা ইউরিয়া সরবরাহ করে মাটি fertilization দ্বারা ফসল। অজৈব এন উত্সগুলি ব্যবহার করার পাশাপাশি, ফসল সহ উদ্ভিদগুলি অক্ষত ইউরিয়া গ্রহণ করতে সক্ষম হয়েছে (পর্যালোচনা করার জন্য, ক্রেইজার এট আল।, ২011; ন্যাক্রি এট আল।, ২013) দেখুন। বিশেষত, মুরগির গাছগুলি ইউরিয়া অধিগ্রহণের জন্য উচ্চতর এবং নিম্নতর সংস্পর্শের সাথে রুটি কোষে ডেডিকেটেড ট্রান্সমেম্রেন ট্রান্সপোর্ট সিস্টেমের মালিকানাধীন, একটি যথাক্রমে DUR3 ট্রান্সপোর্টার এবং অ্যাকুইপরিন দ্বারা মধ্যস্থতাকারী (Gaspar et al।, 2003; Gu et al।, 2012; Zanin ET আল।, 2014; লিউ এট আল।, 2015; ইয়াং এট আল।, 2015)।

মাটির সমাধানতে ইউরিয়া স্থিতিশীলতা মাইক্রোবায়াল ইউরেজের কার্যকলাপের উপর কঠোরভাবে নির্ভরশীল, একটি নিকেল-নির্ভর এনজাইম সর্বজনীনভাবে মাইক্রোজিজ্ঞানগুলিতে প্রকাশ করে এবং মাটির মধ্যে ছেড়ে দেওয়া হয় (ওয়াটসন এট আল।, 1994)। তাছাড়া ক্ষুদ্রগতির ক্ষয়ক্ষতির পরেও ইউরেস কার্যকলাপ মাটিতে থাকতে পারে (ওয়াটসন এট আল।, 1994)। এই এনজাইম ইউরিয়া এর হাইড্রোলাইসিস অ্যামোনিয়াম এবং কার্বন ডাই অক্সাইডে উৎপন্ন করে এবং এর ক্রিয়াকলাপটি মাইক্রোবায়াল জৈববস্তুপুঞ্জের সমানুপাতিক, যার ফলে জৈবপদার্থের পরিমাণ এবং মাটির পানির সামগ্রী নির্ভর করে। অ্যামোনিয়াম এই আকারে বিনিময়যোগ্য সিমেন্ট হিসাবে বা অ্যামোনিয়ায় রূপান্তরিত হতে পারে; এটি নাইট্র্রেফিক প্রক্রিয়ার জন্য রূপান্তরিত হওয়ার জন্য একটি স্তর হিসাবে কাজ করতে পারে। সুতরাং, অন্তত অল্প সময়ের জন্য, ইউরিয়া ফার্টিলাইজেশন ইউরিয়া, অ্যামোনিয়াম এবং নাইট্র্রেটের (মিগ্রাউট এট আল।, ২008b) উদ্ভিদ শিকড়গুলির একযোগে এক্সপোজার হতে পারে।

প্রধানত অ্যামোনিয়া ভায়াটাইটিজাইজেশন এবং নাইট্র্রেট লিচিংয়ের ফলে ইউরিয়া দ্রুত জলবিদ্যুৎ উদ্ভিদ পুষ্টি এবং এনরিয়া সারের কম ব্যবহারযোগ্য দক্ষতা (জামান এট আল।, ২008) কমিয়ে আনবে। সুতরাং ইউরিয়া সারের থেকে এ্যামোনিয়া নির্গমন হ্রাস করার সর্বাধিক ব্যবহৃত কৌশল হল ইউরিয়া ইনহিবিটার প্রয়োগ করা। ইউরিয়া হাইড্রোলিসিস ধীর করার পাশাপাশি, এই অণুগুলি ইউরিয়া এর বিস্তারকে অ্যাপ্লিকেশন সাইট থেকে দূরে নিয়ে যাওয়ার অনুমতি দেয় যাতে উদ্ভিদ শিকড়গুলি দ্বারা এটি একটি নিষ্ক্রিয় অণু হিসাবে গ্রহণ করে।

সবচেয়ে প্রতিশ্রুতিবদ্ধ এবং পরীক্ষা করা মাটি ইউরেজ ইনহিবিটারটি এনবিপিটি (ট্রেড নাম অ্যাগ্রোটাইন®), যার কার্যকলাপটি তার অক্সিডাইজড ফর্ম (ওয়াটসন, 2005) রূপান্তরের সাথে যুক্ত। এনবিপিটি ইউরিয়া (মাডিনা ও রাডেল, 1988) এর স্ট্রাকচারাল এনালগ যা ইউরেজ কার্যকলাপের মিশ্র সংশ্লেষের সাথে কাজ করে (বৃদ্ধি কমা এবং ভিএমএক্স হ্রাস; জুয়ান এট আল।, ২009)। আণবিক গতিশীল গণনা দেখায় যে NBPT ইউরেজ সক্রিয় সাইট উভয় নিকেল পরমাণুগুলিকে সমন্বয় করে এবং ইউরিয়া-উত্পন্ন কার্বামেট (মানুনজা এট আল।, 1999) এর অক্সিজেন পরমাণুকে আবদ্ধ করে।

ইউরেস ইনহিবিটার (ওয়াটসন, 2005) এর সাথে মিলিত ইউরিয়াসহ মার্কেটিং ফর্মুলেশন খুঁজে পাওয়া অস্বাভাবিক নয়। পরীক্ষামূলক প্রমাণ প্রদান করা হয়েছে যে ইউরিয়া ইনহিবিটারগুলির ক্রিয়াকলাপ পিএইচ (হেন্ড্রিকসন এবং ডগলাস, 1993), তাপমাত্রা (হেন্ড্রিকসন ও ও'কনোর, 1987) এবং মাটি আর্দ্রতা বিষয়ক উপাদান (সিগুঙ্গা এট আল। 2002; ক্লাফ এট আল।, 2004)।

সীমিত তথ্য উদ্ভিদগুলিতে এনবিপিটি এর শারীরিক প্রভাবের উপর উপলব্ধ (ওয়াটসন এবং মিলার, 1996; ক্রুচাগা এট আল।, 2011)। এটা জানানো হয়েছে যে কিছু প্রজাতির বিষাক্ত দৃশ্যমান উপসর্গ দেখানো হয়েছে যখন উদ্ভিদগুলি ইউরিয়া এবং এনবিপিটি সঙ্গে পাতা চর্বিগুলির ক্ষণস্থায়ী উন্নয়ন এবং নেক্রোটিক পাতা মার্জিন (ওয়াটসন এবং মিলার, 1996; আর্টোলা এট আল।, 2011; ক্রুচাগা এট আল।, 2011)। ক্রুচাগা এট আল। (২011) জানায় যে NBPT মটরশুটি এবং স্পিন শিকড় দ্বারা নেওয়া হয় এবং পাতাগুলিতে স্থানান্তর করা হয়; এভাবে এনবিপিটি ধারণাগতভাবে অন্তঃসৃষ্ট পাতা এবং রুট ইউরেজ (ওয়াটসন এবং মিলার, 1996; আর্টোলা এট আল।, 2011; ক্রুচাগা এট আল।, 2011; অ্যারিজ এটল।, ২01২) এর ক্রিয়াকলাপকে বাধাগ্রস্ত করতে পারে। তাছাড়া এনবিপিটি (আর্টোলা এট আল।, 2011; ক্রুচাগা এট আল।, ২011) এর উপস্থিতিতে গ্লুটামাইন সিন্থেজেস কার্যকলাপ এবং অ্যামিনো এসিড স্তর হ্রাস পেয়েছে। একত্রে এই ফলাফলগুলি দেখায় যে ইউরেস ইনহিবিটর ইউরিয়া ব্যবহার উদ্ভাবনের জন্য উদ্ভিদের উদ্ভাবনের জন্য এন-এর উৎস হিসাবে আপোস করেছেন, কিন্তু N NPPT প্রভাবগুলির শারীরবৃত্তীয় এবং আণবিক দিকগুলিতে এই এন উত্সটি অর্জনের বিষয়ে এখনও জ্ঞান নেই।

বর্তমান গবেষণার লক্ষ্য ছিল ইউরিয়া অর্জনের জন্য ভুট্টার উদ্ভিদের ক্ষমতার উপর এনবিপিটির স্বল্পমেয়াদী প্রভাব পড়তে। আমাদের গোষ্ঠীর পূর্ববর্তী গবেষণায় ভিভোতে ময়ূর শিকড়গুলিতে ইউরিয়া এর উচ্চ অ্যাফিনটি ট্রান্সপোর্ট সিস্টেম বর্ণনা করা হয়েছে এবং দেখিয়েছেন যে ইউরিয়া দ্রুত তার অধিগ্রহণ (জ্যানিন এট আল।, 2014) প্রবর্তন করেছে। অতএব, বর্তমানে বর্তমান কাজটি এনবিপিটি এর উচ্চ অধ্যয়ন প্রবাহ সিস্টেমের অবাঞ্ছিত উপাদানটির কার্যকারিতা নিয়ে গবেষণা করা হয়েছিল। ইউরিয়া দ্বারা সংশ্লেষিত জিনের ট্রান্সক্রিপশন পরিবর্তনের বিশ্লেষণের দ্বারা শারীরবৃত্তীয় তথ্য সমর্থিত হয়েছিল।