फसलों के बीच कोशिकाओं के स्तर पर बदलाव हुए हैं

• फसल एक जैसे लेकिन संरचना अलग अलग

• सूखा सहिष्णुता का अंतर प्राचीन काल में हुआ

• इसके जरिए खेती को और उन्नत बनाने में मदद

राष्ट्रीय खबर

रांचीः अनाजों की विविधता हम जानते हैं। यहां तक कि हर अनाज की खेती और फसल होने का चक्र भी प्राकृतिक तौर पर अलग अलग है। लेकिन यह प्राचीन काल से अब तक अलग अलग कैसे हुए, इस पर भी वैज्ञानिकों ने शोध किया है। इस शोध से उनके बीच के जेनेटिक अंतर तथा कोशिकाओं के स्तर पर हुए बदलाव की प्रक्रिया का पता चला है।

न्यूयॉर्क विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं के नेतृत्व में एक नए अध्ययन के अनुसार, मकई, चारा और बाजरा में अलग-अलग कोशिकाओं की तुलना करने से इन महत्वपूर्ण अनाज फसलों के बीच विकासवादी अंतर का पता चलता है।

नेचर में प्रकाशित निष्कर्ष, शोधकर्ताओं को यह इंगित करने के करीब लाते हैं कि कौन से जीन सूखे सहिष्णुता जैसे महत्वपूर्ण कृषि लक्षणों को नियंत्रित करते हैं, जो वैज्ञानिकों को बदलती जलवायु के अनुकूल फसलों को सूखे वातावरण के अनुकूल बनाने में मदद करेंगे। मकई, ज्वार और बाजरा दुनिया भर के मनुष्यों और जानवरों के लिए भोजन प्रदान करते हैं।

मकई और ज्वार प्राचीन रिश्तेदार हैं जो लगभग 12 मिलियन वर्ष पहले दो अलग-अलग प्रजातियों में विकसित हुए थे, और बाजरा एक अधिक दूर का रिश्तेदार है।

उनके साझा पूर्वज के बावजूद, फसलों में प्रमुख लक्षणों में पर्याप्त अंतर है – उदाहरण के लिए, मकई की तुलना में ज्वार सूखे के लिए कहीं अधिक सहिष्णु है, और पौधे अपनी जड़ों से अद्वितीय चिपचिपा पदार्थ छोड़ते हैं ताकि वे अपने आसपास की मिट्टी के साथ कैसे संपर्क कर सकें। एनवाईयू के जीव विज्ञान विभाग में पोस्टडॉक्टरल सहयोगी और अध्ययन के पहले लेखक ब्रूनो गुइलोटिन ने कहा, ये तीन फ़सलें समान हैं, वे एक-दूसरे से कैसे भिन्न हैं, यह महत्वपूर्ण है क्योंकि उनमें ऐसे गुण हैं जिन्हें हम एक से दूसरे में स्थानांतरित करना चाहते हैं, जैसे कि सूखा सहिष्णुता।

उन्होंने तीनों फसलों में समान विशिष्ट कोशिकाओं की तुलना की। जड़ें सूखे और गर्मी के खिलाफ रक्षा की पहली पंक्ति हैं। एनवाईयू के जीव विज्ञान विभाग और जीनोमिक्स एंड सिस्टम्स बायोलॉजी सेंटर के एक प्रोफेसर और अध्ययन के वरिष्ठ लेखक केनेथ बिरनबाम ने कहा, आप जड़ को कई काम करने वाले भागों के साथ एक मशीन के रूप में सोच सकते हैं।

इस मामले में, सेल प्रकार – तो यह जानना कि मशीन पानी इकट्ठा करने और सूखे से निपटने के लिए कैसे काम करती है। उन्होंने देखा कि कोशिकाएं अक्सर जीन अभिव्यक्ति मॉड्यूल, या समन्वित कार्यों के साथ 10 या 50 जीनों के समूह का व्यापार करती हैं। यह जीन मॉड्यूल स्वैपिंग पशु प्रणालियों में दिखाया गया है, लेकिन हमने जो डेटा उत्पन्न किया है वह पहली बार पौधों में बड़े स्तर पर सचित्र किया गया है।

शोधकर्ताओं ने पाया कि रूट स्लाइम बनाने में मदद करने वाले जीन मकई, ज्वार और बाजरा रूट के विभिन्न हिस्सों में स्थित थे। ज्वार में, कीचड़ जीन जड़ के बाहरी ऊतक में पाए गए थे, जबकि मकई में इन्हें रूट कैप में एक नए सेल प्रकार में बदल दिया गया था, एक विकासवादी परिवर्तन जो मकई को बैक्टीरिया को आकर्षित करने में सक्षम बनाता है जो पौधे को नाइट्रोजन प्राप्त करने में मदद करता है।

उन्होंने अन्य जीन नियामकों की भी पहचान की जिन्हें फसल के आधार पर विभिन्न सेल प्रकारों में बदल दिया गया था, जो विशिष्ट लक्षणों को व्यक्त करने वाले जीन के परीक्षण के लिए प्रमुख उम्मीदवारों के साथ शोधकर्ताओं को प्रदान करते थे।

शोधकर्ताओं ने पाया कि 12 मिलियन साल पहले ज्वार से अलग होने के बाद मकई में पूरे जीनोम दोहराव ने विशिष्ट प्रकार की कोशिकाओं को प्रभावित किया, जिससे मकई की कोशिकाएं तेजी से विशेषज्ञ बन गईं। उन्होंने यह भी देखा कि कुछ प्रकार की कोशिकाएं नए जीन के दाताओं के रूप में काम करती हैं जबकि अन्य नए जीन डुप्लिकेट एकत्र करते हैं, जो यह सुझाव दे सकते हैं कि जीन दोहराव ने कुछ कोशिकाओं के विकास को गति दी।

बिरनबाम ने कहा, भविष्य के अध्ययन इस बात की तुलना करेंगे कि इन तीन फसलों की एकल कोशिकाएं सूखे जैसे तनाव पर कैसे प्रतिक्रिया करती हैं। यह वह प्रतिक्रिया है जो जीन के उस सेट को खोजने की कुंजी हो सकती है जो सूखा सहिष्णुता के लिए वास्तव में महत्वपूर्ण हैं। यह गुत्थी सुलझी तो फसलों की खेती मौसम पर निर्भर नहीं रहेगी।