Mewn astudiaeth a gyhoeddwyd ynTrafodion yr Academi Wyddoniaeth Genedlaethol, mae ymchwilwyr o Brifysgol Talaith Utah a'u cydweithwyr rhyngwladol wedi datgelu canfyddiadau newydd a allai hyrwyddo peirianneg enetig sefydlogiad nitrogen mewn cnydau bwyd yn sylweddol. Darganfu'r tîm, dan arweiniad y biocemegwyr Lance Seefeldt a Zhi-Yong Yang, ddull symlach yn cynnwys dim ond saith genyn allweddol sy'n galluogi cnydau grawn fel corn a reis i drosi nitrogen atmosfferig yn faetholion defnyddiadwy.
Yn hanesyddol, mae nitrogen, sy'n hanfodol ar gyfer twf planhigion, wedi'i gyflenwi trwy wrtaith synthetig, dull sy'n dibynnu'n helaeth ar y broses Haber-Bosch a ddatblygwyd dros ganrif yn ôl. Er ei bod yn effeithiol o ran hybu cynhyrchiant bwyd byd-eang, mae'r broses hon yn gofyn am fewnbynnau tanwydd ffosil sylweddol ac mae ganddi ôl troed amgylcheddol sylweddol. Mewn cyferbyniad, gallai gallu cnydau i sefydlogi nitrogen o'r aer gan ddefnyddio golau'r haul yn unig leihau'r angen am wrtaith cemegol yn sylweddol a lliniaru allyriadau carbon cysylltiedig.
Canolbwyntiodd Seefeldt a Yang, gan weithio gyda gwyddonwyr o Brifysgol Polytechnig Madrid a Phrifysgol Carnegie Mellon, ar integreiddio genynnau gosod nitrogen i mitocondria planhigion a chloroplastau. Byddai'r dull hwn yn caniatáu i blanhigion gynhyrchu gwrtaith yn annibynnol, gan drawsnewid arferion amaethyddol o bosibl, yn enwedig mewn rhanbarthau fel Affrica Is-Sahara, lle mae mynediad at wrtaith synthetig yn gyfyngedig.
Mae'r datblygiad arloesol hefyd yn ymestyn i amaethyddiaeth y gofod, gan gefnogi teithiau hir ac ymdrechion gwladychu posibl trwy ddarparu dull cynaliadwy o dyfu cnydau mewn amgylcheddau allfydol.
Wrth i'r byd fynd i'r afael â heriau deuol newid yn yr hinsawdd a galw cynyddol am fwyd, mae'r ymchwil hwn yn cynnig llwybr addawol tuag at systemau amaethyddol mwy cynaliadwy a gwydn. Mae gwaith parhaus y tîm yn ceisio mireinio ymhellach y cyfuniadau genetig sydd eu hangen ar gyfer sefydlogiad nitrogen effeithiol mewn planhigion, gyda'r nod o drefnu symffoni lawn o weithgaredd genetig ar gyfer y synthesis maetholion gorau posibl.
