सबसे बड़ा पादप जीनोम अनुक्रमण छोले के लिए एक पैन-जीनोम उत्पन्न करता है

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पिछले तीन वर्षों में भारत और इथियोपिया में छोले की सात उन्नत किस्मों के प्रयासों के परिणामस्वरूप

41 संगठनों के शोधकर्ताओं की एक अंतरराष्ट्रीय टीम ने 60 देशों से 3,366 चना लाइनों के जीनोम को अनुक्रमित करके चना के पैन-जीनोम को इकट्ठा किया है। इंटरनेशनल क्रॉप्स रिसर्च इंस्टीट्यूट फॉर द सेमी-एरिड ट्रॉपिक्स (ICRISAT) के नेतृत्व में, टीम ने 29,870 जीनों की पहचान की, जिनमें 1,582 पहले से असूचित उपन्यास जीन शामिल हैं। अनुसंधान किसी भी पौधे के लिए अपनी तरह का सबसे बड़ा प्रयास है, इतने व्यापक जीनोम मानचित्र के साथ फसलों के एक छोटे समूह में चना डालना।

“संपूर्ण जीनोम अनुक्रमण को नियोजित करके, हम फर्टाइल क्रिसेंट में छोले की उत्पत्ति के इतिहास की पुष्टि करने में सक्षम हैं और दुनिया के बाकी हिस्सों में छोले के प्रसार या प्रवास के दो रास्तों की पहचान करते हैं। एक मार्ग दक्षिण एशिया और पूर्वी अफ्रीका में प्रसार को इंगित करता है, और दूसरा भूमध्यसागरीय क्षेत्र (शायद तुर्की के माध्यम से) के साथ-साथ काला सागर और मध्य एशिया (अफगानिस्तान तक) में प्रसार का सुझाव देता है, ”प्रो. राजीव वार्ष्णेय, एक शोध ने कहा ICRISAT में कार्यक्रम निदेशक और 10 नवंबर को प्रकाशित अध्ययन के नेता प्रकृति. उन्होंने कहा, “इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि यह शोध छोले के भीतर आनुवंशिक भिन्नता की पूरी तस्वीर और फसल को बेहतर बनाने के लिए ज्ञान और जीनोमिक संसाधनों का उपयोग करने के लिए एक मान्य रोडमैप प्रदान करता है।”

50 से अधिक देशों में उगाया जाने वाला चना दुनिया का तीसरा सबसे अधिक खेती की जाने वाली फलियां है। यह कई देशों में आहार के लिए अनिवार्य है और विशेष रूप से ग्लोबल साउथ में आहार प्रोटीन का एक महत्वपूर्ण स्रोत है। ICRISAT ने पहले छोले जीनोम (a .) को अनुक्रमित करने के प्रयास का नेतृत्व किया काबुलिक लाइन) 2013 में। इस क्रम ने फसल के सुधार के लिए आणविक संसाधनों के विकास का मार्ग प्रशस्त किया।

अधिक पंक्तियों को अनुक्रमित करने का एक बड़ा प्रयास जल्द ही शुरू हुआ, क्योंकि प्रजातियों के स्तर पर आनुवंशिक भिन्नता को पूरी तरह से समझने की आवश्यकता स्पष्ट हो गई, जिसमें भूमि और जंगली प्रकार शामिल हैं। नवीनतम शोध में, अध्ययन के लेखकों ने 3,171 खेती की पहुंच और चना के 195 जंगली परिग्रहणों को अनुक्रमित करने की रिपोर्ट की है जो कई जीन बैंकों में संरक्षित हैं। ये 3,366 परिग्रहण बहुत बड़े वैश्विक संग्रह में छोले की आनुवंशिक विविधता के प्रतिनिधि हैं।

चना की खेती की जाने वाली प्रजाति को वैज्ञानिक रूप से कहा जाता है सिसर एरीटिनम। अध्ययन इंगित करता है सी. एरीटिनम अपनी जंगली पूर्वज प्रजातियों से हटकर, सिसर रेटिकुलटम, लगभग 12,600 साल पहले। आठ के विचलन का विश्लेषण करने के लिए लिया गया दृष्टिकोण सिसर समय के साथ प्रजातियों का उपयोग जीन बैंकों में जर्मप्लाज्म को बेहतर ढंग से प्रबंधित करने के लिए गलत वर्गीकरण या परिग्रहणों के दोहराव की पहचान करने के लिए भी किया जा सकता है, लेखक अध्ययन में रिपोर्ट करते हैं।

“आने वाले वर्षों में दुनिया की आबादी बढ़ने के साथ छोले की मांग बढ़ने वाली है। भारतीय कृषि अनुसंधान परिषद (आईसीएआर) के महानिदेशक और अध्ययन के लेखकों में से एक डॉ त्रिलोचन महापात्र ने कहा कि भारत जैसे प्रमुख उत्पादक देशों को फसलों को जलवायु-लचीला बनाते हुए फसल उत्पादन को बढ़ावा देने में मदद करने के लिए इस तरह का शोध समय की आवश्यकता है। .

ICRISAT के महानिदेशक, डॉ जैकलीन ह्यूजेस ने कहा, “पिछले एक दशक में छोले के लिए कई जीनोमिक संसाधनों को विकसित करके, ICRISAT ने फसल को अपना ‘अनाथ’ टैग छोड़ने में मदद की है। विकास के लिए कृषि अनुसंधान में अपने भागीदारों के साथ, हम चने पर शोध करना जारी रखेंगे और निष्कर्षों को फसल की किस्मों में अनुवाद करेंगे जिससे किसानों, उपभोक्ताओं और राष्ट्रों को लाभ होगा।

अपने जंगली प्रजनन के साथ खेती किए गए चना में अनुवांशिक भिन्नता की तुलना से शोधकर्ताओं को फसल के प्रदर्शन को कम करने के लिए जिम्मेदार हानिकारक जीन की पहचान करने में मदद मिली। ये हानिकारक जीन जंगली पूर्वज में अधिक प्रचुर मात्रा में थे क्योंकि उन्हें चयन और पुनर्संयोजन के माध्यम से कुछ हद तक खेती की गई पंक्तियों में शुद्ध किया गया होगा। शोधकर्ताओं का कहना है कि जीनोमिक्स-असिस्टेड ब्रीडिंग या जीन एडिटिंग का उपयोग करके इन हानिकारक जीनों को खेती में और शुद्ध किया जा सकता है।

इसके अलावा, अध्ययन ने लैंड्रेस (किसानों द्वारा विकसित घरेलू किस्मों) में जीन के ब्लॉक की पहचान की जो उपज, जलवायु लचीलापन और बीज विशेषताओं जैसे लक्षणों में सुधार करके फसल के प्रदर्शन को महत्वपूर्ण रूप से बढ़ा सकते हैं। हैप्लोटाइप कहा जाता है, जीन के ये ब्लॉक फसल प्रजनकों को खेती में लाने का प्रयास करते हैं। 1948 और 2012 के बीच जारी किए गए सभी चने की किस्मों के ऐतिहासिक आंकड़ों का उपयोग करते हुए, अनुसंधान ने किस्मों में इन हैप्लोटाइप्स की तैनाती पर प्रकाश डाला।

“हमने अतीत में जारी 129 किस्मों की जांच की। हालाँकि इनमें से कुछ किस्मों में कुछ बेहतर हैप्लोटाइप पाए गए थे, लेकिन हमने पाया कि अधिकांश किस्मों में कई लाभकारी हैप्लोटाइप का अभाव था। हम 56 आशाजनक लाइनों पर पहुंचे हैं जो इन हैप्लोटाइप्स को उन्नत किस्मों को विकसित करने के लिए प्रजनन कार्यक्रमों में ला सकते हैं, ”अध्ययन लेखक डॉ मनीष रुड़कीवाल, ICRISAT में जीनोमिक्स और आणविक प्रजनन के एक वरिष्ठ वैज्ञानिक ने समझाया।

ICRISAT और अन्य संगठन केवल एक या अधिक से अधिक दो जीनों को लक्षित करके जीनोमिक्स-सहायता प्राप्त प्रजनन दृष्टिकोण का उपयोग कर रहे हैं। फिर भी, इन प्रयासों के परिणामस्वरूप पिछले तीन वर्षों में भारत और इथियोपिया में छोले की सात उन्नत किस्में प्राप्त हुई हैं।

“फसल सुधार कार्यक्रमों में आनुवंशिक लाभ की दर में तेजी लाने के लिए जीनोमिक संसाधन महत्वपूर्ण हैं। आशा है कि इस अध्ययन के माध्यम से उपलब्ध कराए गए ज्ञान और संसाधनों से दुनिया भर के प्रजनकों को इसकी आनुवंशिक विविधता को नष्ट किए बिना चना प्रजनन में क्रांति लाने में मदद मिलेगी, ”डॉ अरविंद कुमार, उप महानिदेशक-अनुसंधान, आईसीआरआईएसएटी ने कहा।

अध्ययन के निष्कर्षों को खेत में ले जाने के लिए, लेखकों ने जीनोमिक भविष्यवाणी के आधार पर तीन प्रजनन दृष्टिकोण प्रस्तावित किए, जिसका उद्देश्य 16 लक्षणों में सुधार करना और छोले की उत्पादकता में वृद्धि करना है। उन्होंने प्रदर्शित किया कि दृष्टिकोण 100-बीज वजन बढ़ाने के लिए उन्हें लागू करके काम करते हैं, एक महत्वपूर्ण उपज विशेषता है, और 12 और प्रतिशत के बीच की वृद्धि की भविष्यवाणी करते हैं।

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