ब्रिक-राष्ट्रीय पादप जीनोम अनुसंधान संस्थान

बेहतर कल के लिए बीज बोना

ब्रिक-राष्ट्रीय पादप जीनोम अनुसंधान संस्थान

BRIC-National Institute of Plant Genome Research

BRIC-NIPGR ने जीनोमिक्स-निर्देशित प्रजनन द्वारा लवणता सहिष्णु और उच्च उपज देने वाली चने की किस्म विकसित की है, जो ट्रांस-क्यूटीएल अंतःक्रिया का एक उदाहरण है।

लवणता सहन करने वाली उच्च उपज वाली चने की किस्म

चना मुख्य रूप से शुष्क और अर्ध-शुष्क क्षेत्रों में उगाया जाता है, जिससे यह मिट्टी की लवणता के प्रति अत्यधिक संवेदनशील हो जाता है। भारत में लगभग 6.7 मिलियन हेक्टेयर कृषि भूमि मिट्टी की लवणता से प्रभावित है, और चने में हल्का नमक तनाव भी शारीरिक सूखा, आयन विषाक्तता और पोषक तत्वों के कम अवशोषण का कारण बनता है, जिससे वृद्धि और उपज में भारी कमी आती है। लवणता तनाव प्रतिक्रियाओं की जटिलता, विशेष रूप से उनका ऊतक- और कोशिका-विशिष्ट विनियमन, आणविक अंतर्दृष्टि को फसल की उपज में ठोस सुधार में परिवर्तित करने में एक चुनौती बनी हुई है। इस बढ़ती चुनौती का समाधान करने के लिए, BRIC-NIPGR ने   लवणता तनाव के तहत उपज को नियंत्रित करने वाले CaPHL7  और  CaHKT1 नामक दो नए एलील्स की पहचान करने के लिए जीनोमिक्स-सहायता प्राप्त प्रजनन और कार्यात्मक जीनोमिक रणनीति को अपनाया।

लगभग समजातीय प्रजनन रेखाओं, चने की अति-अभिव्यक्ति रेखाओं और उत्परिवर्ती पूरकता परख का उपयोग करते हुए, लवणता तनाव के तहत उपज सहनशीलता प्रदान करने में इन एलील्स के कार्यात्मक महत्व को मान्य किया गया। जीनों के कार्यात्मक लक्षण वर्णन से  CaPHL7  द्वारा  CaHKT1 के जटिल प्रतिलेखन विनियमन का पता चला , जो लवणता तनाव सहनशीलता की डिग्री को प्रभावित करता है। यह अध्ययन चने में एक ट्रांस-क्यूटीएल विनियामक मॉडल का पहला कार्यात्मक सत्यापन प्रदान करता है, जहां  एक गुणसूत्र पर स्थित CaPHL7 ,  एक अलग गुणसूत्र पर स्थित CaHKT1 को प्रतिलेखन रूप से सक्रिय करता है  । विनियामक तंत्र वाष्पोत्सर्जन प्रवाह से सोडियम को बाहर निकालने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, जिससे प्रजनन प्रक्रियाओं को लवणता-प्रेरित क्षति से बचाया जा सकता है और उपज में होने वाली हानि को कम किया जा सकता है। यह अध्ययन चने में ट्रांस-क्यूटीएल अंतःक्रिया का एक अनूठा उदाहरण प्रस्तुत करता है, जहाँ लवणता सहिष्णु किस्मों में श्रेष्ठ एलील  CaPHL7  अभिव्यक्ति को बढ़ाता है, जो बदले में  CaHKT1 को सक्रिय करता है , इस प्रकार Na + के  निष्कासन को नियंत्रित करता है और लवण तनाव के तहत प्रजनन सफलता और उपज स्थिरता सुनिश्चित करता है। यह अंतर-स्थानिक विनियमन उपज स्थिरता की व्याख्या करता है और उपयोगी अंतर्दृष्टि प्रदान करता है जिसे भविष्य में चने में लवणता प्रतिरोधकता बढ़ाने के प्रयासों में ध्यान में रखा जा सकता है। लवणता सहिष्णु एक स्थानीय किस्म से श्रेष्ठ एलील को चने की एक मेगा-किस्म में अंतर्प्रवेशित किया गया, जिसके परिणामस्वरूप लवणता सहिष्णु, उच्च उपज वाली किस्म विकसित हुई, जिसका वर्तमान में राष्ट्रीय क्षेत्र परीक्षण चल रहा है। यह नव विकसित किस्म न केवल उपज हानि को कम कर सकती है, बल्कि लवण प्रभावित भूमि पर चने की खेती की संभावना भी खोल सकती है, जिससे चने के उत्पादन के लिए उपयुक्त क्षेत्र का विस्तार होगा।

जीतेंद्र के. मोहंती, अंतिमा यादव, लक्ष्मी नारनोलिया, विरेवोल ठाकरो, दीपांशी राठौड़, शैलेश त्रिपाठी, सेनजुति सिंहरॉय, पिंकी अग्रवाल, स्वरूप के. परिदा: एचकेटी1 और पीएचएल7 का ट्रांस-क्यूटीएल गठबंधन, लवणता तनाव सहनशीलता को संशोधित करता है और फसल की उपज सहनशक्ति को बढ़ाता है https://doi.org/10.1111/pbi.70373 ।

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