सार:
एक गंभीर बीमारी जो दुनिया भर में कोको उद्योग को खतरे में डाल रही है, वह ख़त्म होने वाली है। संयुक्त राज्य अमेरिका में पेंसिल्वेनिया स्टेट यूनिवर्सिटी की एक शोध टीम ने घोषणा की कि उन्होंने जीन संपादन और पारंपरिक प्रजनन तकनीकों के संयोजन के माध्यम से कोको के पौधे विकसित किए हैं जो "ब्लैक पॉड रोग" के प्रति अधिक प्रतिरोधी हैं। प्रयोगशाला परीक्षणों में, कोको जीनोम में केवल दो डीएनए आधारों को संशोधित करने से रोग की घटनाओं में लगभग 42% की कमी आई, जिससे भविष्य में चॉकलेट की वैश्विक आपूर्ति सुनिश्चित करने की नई आशा जगी।
ब्लैक पॉड रोग को वैश्विक कोको उद्योग के सामने आने वाली सबसे विनाशकारी बीमारियों में से एक माना जाता है। फफूंद जैसे रोगज़नक़ के कारण होने वाली यह बीमारी वर्तमान में वैश्विक कोको उत्पादन में अनुमानित 30% वार्षिक हानि का कारण बनती है। साथ ही, वर्षा के बदलते पैटर्न, बढ़ती आर्द्रता और जलवायु परिवर्तन के कारण उत्पन्न अन्य पर्यावरणीय तनाव कोको की खेती को और अधिक कठिन बना रहे हैं। चूँकि दुनिया भर में लाखों किसान अपनी आजीविका के लिए कोको की खेती पर निर्भर हैं, संबंधित मुद्दे भविष्य में चॉकलेट आपूर्ति की स्थिरता के बारे में चिंताएँ बढ़ा रहे हैं।
अनुसंधान टीम ने कहा कि नव विकसित कोको किस्म ने प्रयोगशाला स्थितियों के तहत रोग प्रतिरोधक क्षमता में काफी वृद्धि दिखाई है। शोधकर्ता विदेशी जीन को शामिल करने के बजाय पौधे की अपनी प्राकृतिक रक्षा तंत्र को मजबूत करने के लिए जीन संपादन तकनीक का उपयोग करते हैं। फिर उन्होंने जीन संपादन उपकरणों से जुड़े विदेशी डीएनए को पूरी तरह से हटाने के लिए पारंपरिक क्रॉस-ब्रीडिंग का उपयोग किया, ताकि अंतिम पौधों में केवल लाभकारी उत्परिवर्तन ही बरकरार रहें।
यह शोध पेन स्टेट में दशकों के कोको अनुसंधान पर आधारित है। बागवानी वनस्पति विज्ञान के प्रोफेसर और परियोजना नेताओं में से एक, मार्क गिल्टिनन ने बताया कि उपभोक्ता आमतौर पर केवल तैयार चॉकलेट उत्पादों को स्टोर अलमारियों पर देखते हैं, लेकिन शायद ही कभी उन्हें एहसास होता है कि उनके पीछे की फसलें और उद्योग बड़ी चुनौतियों का सामना कर रहे हैं। अनुसंधान टीम को उम्मीद है कि उत्पादकों को टिकाऊ और लागत प्रभावी तरीके से कोको का उत्पादन जारी रखने में मदद करने के लिए और अधिक उपकरण विकसित किए जाएंगे।
शोधकर्ताओं ने कहा कि कोको अमेज़ॅन वर्षावन का मूल निवासी है और लंबे समय से उष्णकटिबंधीय वन छत्र के नीचे उगता है, इसलिए यह पर्यावरणीय परिवर्तनों के प्रति विशेष रूप से संवेदनशील है। आज, कोको की खेती अफ्रीका, एशिया और लैटिन अमेरिका के उष्णकटिबंधीय क्षेत्रों में व्यापक रूप से की जाती है, लेकिन इन क्षेत्रों में पर्यावरणीय स्थितियाँ अक्सर इसके मूल निवास स्थान से काफी भिन्न होती हैं। वर्षा, तापमान और आर्द्रता में परिवर्तन से न केवल पैदावार प्रभावित होती है बल्कि रोग फैलने का खतरा भी बढ़ सकता है।
मामलों को और भी कठिन बनाने के लिए, कोको के पेड़ का प्रजनन बहुत धीमा है। आमतौर पर बीज को परिपक्व होने और उत्पादन शुरू करने में लगभग तीन साल लगते हैं, और एक नई किस्म के प्रजनन और मूल्यांकन में अक्सर दशकों लग जाते हैं। इसके विपरीत, जितनी तेजी से पेड़ प्राकृतिक रूप से अनुकूलन कर सकते हैं, उससे कहीं अधिक तेजी से जलवायु बदल रही है। शोध दल का मानना है कि जीन संपादन जैसी आधुनिक प्रौद्योगिकियां प्रजनकों को इन चुनौतियों से अधिक तेज़ी से निपटने में मदद कर सकती हैं।
जर्नल ऑफ प्लांट बायोटेक्नोलॉजी में प्रकाशित एक अध्ययन में, वैज्ञानिकों ने TcNPR3 नामक जीन को लक्षित करने के लिए जीनोम अनुक्रमण, CRISPR जीन संपादन और पारंपरिक क्रॉस-ब्रीडिंग का उपयोग किया। यह जीन अक्सर पौधे की प्रतिरक्षा प्रणाली के लिए "ब्रेक" के रूप में कार्य करता है। इसे ठीक करके, शोधकर्ताओं ने कोको पेड़ की प्राकृतिक रक्षा प्रतिक्रिया को आंशिक रूप से सक्रिय कर दिया, जिससे रोगज़नक़ आक्रमण के खिलाफ अधिक सुरक्षा प्राप्त हुई।
आश्चर्यजनक रूप से, आनुवंशिक परिवर्तन बेहद छोटा था। शोधकर्ताओं ने पौधे में पूरी तरह से नई रोग-प्रतिरोधी प्रणाली पेश नहीं की, बल्कि इसके मूल तंत्र में बदलाव किया। अपने सबसे सफल मामले में, उन्होंने कोको के लगभग 450 मिलियन आधारों में से केवल दो को बदला। यह इतना छोटा परिवर्तन है जिसने प्रयोगशाला वातावरण में लगभग 42% रोग न्यूनीकरण प्रभाव प्राप्त किया है।
चूंकि अंतिम पौधे से सभी विदेशी डीएनए हटा दिए गए हैं, इस प्रकार के कोको पौधे को अब संयुक्त राज्य अमेरिका और यूरोपीय संघ में मौजूदा नियामक ढांचे के तहत पारंपरिक अर्थों में आनुवंशिक रूप से संशोधित जीव नहीं माना जाता है। शोधकर्ताओं का मानना है कि यह सुविधा भविष्य में संबंधित किस्मों के प्रचार और अनुप्रयोग में मदद करेगी।
हालाँकि, अनुसंधान टीम ने इस बात पर भी ज़ोर दिया कि प्रयोगशाला के परिणाम वास्तविक रोपण वातावरण को पूरी तरह से प्रतिबिंबित नहीं कर सकते हैं। वे वर्तमान में अमेरिकी कृषि विभाग के साथ हवाई और प्यूर्टो रिको में क्षेत्रीय परीक्षण करने के लिए काम कर रहे हैं ताकि यह मूल्यांकन किया जा सके कि ये उन्नत पौधे वास्तविक कृषि परिस्थितियों में कैसा प्रदर्शन करते हैं। दीर्घकालिक सत्यापन के बाद ही यह निर्धारित किया जा सकता है कि इसका व्यावसायिक रोपण मूल्य है या नहीं।
शोध परिणामों को बाजार में बढ़ावा देने के लिए, पेंसिल्वेनिया स्टेट यूनिवर्सिटी ने कोको जैव प्रौद्योगिकी विकास पर केंद्रित कंपनी एग्रोनेटिका के साथ एक लाइसेंसिंग समझौते पर हस्ताक्षर किए हैं। कंपनी ने प्रासंगिक रोग-प्रतिरोधी उत्परिवर्ती पौधों के वाणिज्यिक विकास अधिकार प्राप्त कर लिए हैं और अनुवर्ती परीक्षण जारी रखने, प्रजनन पैमाने का विस्तार करने और अंततः कोको उत्पादक देशों में उत्पादकों को बेहतर किस्मों को बढ़ावा देने की योजना बनाई है।
शोधकर्ताओं का कहना है कि प्रयोगशाला के निष्कर्षों को नई फसल किस्मों में अनुवाद करने के लिए जिन्हें किसान व्यापक रूप से उगा सकते हैं, महत्वपूर्ण निवेश और वर्षों की आवश्यकता होती है। पौधों को न केवल आगे के परीक्षण से गुजरना होगा, बल्कि बड़े पैमाने पर प्रसार और वाणिज्यिक वितरण के लिए सिस्टम भी स्थापित करना होगा, जो अक्सर विश्वविद्यालय अनुसंधान संस्थानों की क्षमताओं से परे होते हैं, इसलिए औद्योगिक भागीदारों की भागीदारी महत्वपूर्ण है।
वास्तव में, यह परिणाम पेंसिल्वेनिया स्टेट यूनिवर्सिटी में कोको आणविक जीवविज्ञान परियोजना में दीर्घकालिक निवेश का भी परिणाम है। यह परियोजना 1980 के दशक में शुरू हुई थी और पिछले कुछ दशकों में इसने कई प्रमुख जैव प्रौद्योगिकी उपकरण स्थापित किए हैं, महत्वपूर्ण आनुवंशिक मार्गों का विच्छेदन किया है और दुनिया के अग्रणी कोको अनुसंधान केंद्रों में से एक के रूप में विकसित हुआ है। इन दीर्घकालिक संचयों ने अंततः आज के जीन संपादन परिणामों की नींव रखी।
रोग प्रतिरोधक क्षमता के अलावा, एग्रोनेटिका भविष्य में और अधिक बेहतर विशेषताओं को विकसित करने की भी योजना बना रही है, जिसमें गर्मी और सूखे की सहनशीलता को बढ़ाना, कैडमियम संचय को कम करना, मशीनीकृत प्रबंधन के लिए अधिक उपयुक्त कॉम्पैक्ट वृक्ष संरचना की खेती करना, पहली बार फलने का समय कम करना और यहां तक कि कैफीन मुक्त कोको किस्मों को विकसित करना भी शामिल है। हालाँकि, ये लक्ष्य अभी भी अनुसंधान और विकास चरण में हैं और अभी तक मौजूदा रोग प्रतिरोधी किस्मों के सिद्ध लाभ नहीं बन पाए हैं।
अनुसंधान टीम ने कहा कि जैसे-जैसे जलवायु परिवर्तन तीव्र होता जा रहा है और रोगजनकों और बढ़ते वातावरण में बदलाव जारी है, कोको उद्योग के सामने आने वाली चुनौतियों का समाधान तुरंत नहीं किया जाएगा। भविष्य में, त्वरित प्रजनन और जीन संपादन प्रौद्योगिकियों द्वारा उत्पादकों को पैदावार बढ़ाने, नुकसान कम करने और बदलते परिवेश के अनुकूल बनने में मदद करने में तेजी से महत्वपूर्ण भूमिका निभाने की उम्मीद है।
शोधकर्ताओं ने इस बात पर जोर दिया कि उनका अंतिम लक्ष्य केवल तकनीकी सफलता हासिल करना नहीं है, बल्कि उत्पादकों के लिए व्यावहारिक समस्याओं को हल करना है। यह शोध वास्तव में सफल होगा यदि ये नवाचार किसानों को नुकसान कम करने, उत्पादकता बढ़ाने और बदलती पर्यावरणीय परिस्थितियों के लिए अधिक तेज़ी से अनुकूलन करने में मदद करते हैं।
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