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CRISPR-एडिटेड जैपोनिका चावल

Lokesh Pal July 10, 2025 02:29 70 0

संदर्भ

नेशनल इंस्टिट्यूट ऑफ प्लांट जीनोम रिसर्च (National Institute of Plant Genome Research- NIPGR) के वैज्ञानिकों ने CRISPR-एडिटेड जैपोनिका चावल विकसित किया है, जो फॉस्फेट को अधिक कुशलता से अवशोषित करता है।

संबंधित तथ्य 

  • CRISPR-एडिटेड जैपोनिका चावल सामान्य उर्वरक उपयोग के तहत उपज में 20% और कम-फॉस्फेट स्थितियों में 40% तक की वृद्धि करता है। इस सफलता से फसल का प्रदर्शन बेहतर हो सकता है और फॉस्फेट उर्वरकों पर निर्भरता कम हो सकती है।

जैपोनिका चावल (Japonica Rice)

  • इंडिका के साथ-साथ ओराइजा सैटिवा की एक अन्य प्रमुख पारिस्थितिक-भौगोलिक प्रजाति।
  • मुख्यतः शीत उपोष्णकटिबंधीय और समशीतोष्ण क्षेत्रों में उगाया जाता है।
  • जापान, चीन, कोरिया, वियतनाम और इंडोनेशिया में उगाई और खाई जाने वाली चावल की मुख्य प्रजाति; पकने पर अपनी चिपचिपेपन के लिए लोकप्रिय।
  • पौधों की ऊँचाई छोटी से मध्यम होती है; पत्तियाँ संकरी और गहरे हरे रंग की होती हैं।
  • दाने लघु से मध्यम लंबाई के, अंडाकार या गोल आकार के होते हैं।
  • कम दाने टूटने और 0-20% एमाइलोज सामग्री के लिए जाना जाता है।
  • पुष्पगुच्छ बालयुक्त (Pubescent) अथवा बालरहित (Glabrous) हो सकते हैं।

प्रमुख वैज्ञानिक विकास

  • प्रयुक्त तकनीक: CRISPR-Cas9 जीन एडिटिंग।
  • लक्ष्य जीन: OsPHO1; 2, एक फॉस्फेट वाहक, जो फॉस्फेट को जड़ से अंकुर तक पहुँचाता है।
  • चुनौती का समाधान: पौधों द्वारा केवल 15-20% फॉस्फेट उर्वरक अवशोषित किया जाता है; शेष अपवाह या मृदा बंध के कारण नष्ट हो जाता है। 
  • प्रारंभिक समस्या: दमनकारी जीन (OsWRKY6) (जो परिवहनकर्ता जीन को अवरुद्ध करता है) को हटाने से फॉस्फेट परिवहन में सुधार हुआ, लेकिन पौधों की वृद्धि को नुकसान पहुँचा।
  • अंतिम समाधान: दमनकारी जीन को हटाए बिना केवल 30-आधार-युग्म बंध स्थल को एडिटेड किया गया, जिससे पौधों के अन्य कार्य सुरक्षित रहे।

जैपोनिका क्यों?

  • भारतीय ‘इंडिका’ चावल की तुलना में इसे संशोधित करना आसान है।
  • भारतीय किस्मों पर तकनीक लागू करने से पहले यह एक अवधारणा-प्रमाण के रूप में कार्य करता है।
    • एक किस्म एक प्रकार का संवर्द्धित पौधा होता है, जिसे लोगों ने अपनी इच्छित विशेषताओं के लिए चुना है और जो प्रवर्धित होने पर भी उन विशेषताओं को बनाए रखता है।

CRISPR (क्लस्टर्ड रेगुलरली इंटरस्पेस्ड शॉर्ट पैलिंड्रोमिक रिपीट्स) एक जीन-एडिटिंग उपकरण है, जिसका उपयोग किसी विशिष्ट जीन के डीएनए को उसके अनुक्रम के कुछ हिस्सों को हटाकर, जोड़कर या बदलकर संशोधित करने के लिए किया जाता है।

जीन-एडिटेड चावल के लाभ

  • फॉस्फेट परिवहन और प्ररोह संचय में वृद्धि।
  • जड़ों द्वारा मिट्टी में अघुलनशील होने से पहले अधिक फॉस्फेट का अवशोषण करना।
  • पुष्पगुच्छों और बीजों की संख्या में वृद्धि।
  • बीज की गुणवत्ता, स्टार्च या पोषक तत्त्वों की मात्रा पर कोई प्रतिकूल प्रभाव नहीं।
  • उपज में वृद्धि
    • पूर्ण उर्वरक उपयोग के साथ 20%।
    • अनुशंसित फॉस्फेट के केवल 10% के साथ 40%।
  • कोई बाह्य DNA नहीं पाया गया।

प्रासंगिकता

  • फसल वृद्धि के लिए फास्फोरस अत्यंत महत्त्वपूर्ण है, लेकिन उर्वरकों से प्राप्त फास्फोरस का अधिकांश भाग (80-85%) मृदा प्रतिक्रियाओं के कारण अनुपयोगी हो जाता है।
  • भारत प्रतिवर्ष 45 लाख टन से अधिक फास्फोरस उर्वरकों का आयात करता है।
  • जीन-एडिटेड चावल पोषक तत्त्वों की दक्षता में सुधार कर सकता है और सतत् कृषि को बढ़ावा दे सकता है।
  • इस सफलता से फ़सल के प्रदर्शन में सुधार हो सकता है और फास्फोरस उर्वरकों पर निर्भरता कम हो सकती है।

पौधों के लिए फास्फोरस का महत्त्व

फास्फोरस से जुड़े कुछ विशिष्ट वृद्धि कारक हैं

  • जड़ के विकास को बढ़ावा।
  • तने की मज़बूती में वृद्धि।
  • फूलों का निर्माण और बीज उत्पादन में सुधार।
  • फसल की परिपक्वता अधिक एकरूप और शीघ्रता।
  • फसलों की नाइट्रोजन-स्थिरीकरण क्षमता में वृद्धि।
  • फसल की गुणवत्ता में सुधार।
  • पौधों की रोगों के प्रति प्रतिरोधक क्षमता में वृद्धि।
  • पूरे जीवनचक्र में विकास को बढ़ावा देता है।

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