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चावल के दाने/बीज के विकास पर आणविक अध्ययन (लक्ष्य: चावल के दाने की उपज और प्रोटीन की मात्रा बढ़ाना)

शोध रुचियाँ और चल रहे कार्य

चावल दुनिया की अधिकांश आबादी का मुख्य भोजन है, जिसमें भारत भी शामिल है। यह कई किसानों के लिए आजीविका का स्रोत है, और आर्थिक रूप से महत्वपूर्ण फसल है। बढ़ती आबादी और उसके परिणाम चावल की खेती के लिए उपलब्ध भूमि पर दबाव डाल रहे हैं। वैज्ञानिक रूप से गणना की गई भविष्यवाणियों का कहना है कि खेती के क्षेत्र में वृद्धि के बिना चावल की उपज में वृद्धि की आवश्यकता है। चावल भारत में कुल प्रोटीन सेवन का 40% योगदान देता है, जबकि इसमें प्रोटीन की मात्रा कम (10% तक) होती है। इसलिए, इस पौधे का उपयोग कुपोषण की समस्या को दूर करने के लिए किया जा सकता है। चूँकि चावल की फसल का खाद्य भाग बीज/अनाज (बाईं ओर आरेख) है, इसलिए खाद्य सुरक्षा प्राप्त करने के लिए इस पर शोध अत्यंत आवश्यक है।

चावल के बीज के विकास को हमने पाँच चरणों में वर्गीकृत किया है। प्रत्येक चरण में अलग-अलग रूपात्मक परिवर्तन होते हैं। माइक्रोएरे द्वारा ट्रांसक्रिप्टोम विश्लेषण ने प्रत्येक चरण में होने वाली प्रक्रियाओं के लिए जिम्मेदार जीन और मार्गों को उजागर किया है। चावल की दो किस्मों, एक बड़े बीज वाली और दूसरी छोटे बीज वाली, में समान चरणों पर RNAseq द्वारा ट्रांसक्रिप्टोम विश्लेषण ने दाने के आकार में वृद्धि के कारणों को दर्शाया है। इन सभी ऊतकों के miRNA विश्लेषण से संकेत मिलता है कि वे बीज के आकार को नियंत्रित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। C2H2 जिंक फिंगर ट्रांसक्रिप्शन फैक्टर, बीज भंडारण प्रोटीन और DLN रिप्रेसर्स जैसे जीन परिवारों की पहचान हमने चावल में की है। प्रयोगशाला में ऐसे कई ट्रांसक्रिप्शनल एक्टिवेटर्स/रिप्रेसर्स की कार्यात्मक भूमिका को स्पष्ट किया जा रहा है/किया गया है। ऐसा ही एक उदाहरण NAC ट्रांसक्रिप्शन फैक्टर है जो चिपचिपे चावल के निर्माण के लिए अच्छा है। जिन जीनों का बीज विकास में कार्य निर्धारित किया गया है, विशेष रूप से आकार वृद्धि या बीज भंडारण प्रोटीन संश्लेषण के लिए जिम्मेदार जीनों का उपयोग अंततः चावल की फसल सुधार के लिए किया जाएगा।