प्रकाश संश्लेषणातून जीएम भात उत्पादनात २७ टक्के वाढ शक्य

भात पिकामध्ये होणारी प्रकाश संश्लेषणाची क्रिया जैवअभियांत्रिकीद्वारे वाढविण्यात संशोधकांना यश आले असून, त्यामुळे भाताचे उत्पादन २७ टक्के वाढत असल्याचे संशोधन मॉलेक्युअर प्लॅंट या संशोधनपत्रिकेमध्ये प्रकाशित करण्यात आले आहे. यात जीओसी बायपास हे तंत्र वापरले आहे. जीओसी बायपास या तंत्रामध्ये वनस्पतीच्या पेशीमध्ये अधिक कार्बन डाय ऑक्साईड साठवणे शक्य होते. सामान्यपणे घेतलेल्या कर्बवायूचा काही भागांचा चयापचयाच्या प्रक्रियेमध्ये (त्याला इंग्रजीमध्ये फोटोरेस्पिरेशन असे म्हणतात.) ऱ्हास होतो. जनुकीय सुधारित वनस्पती या अधिक हिरव्या आणि आकाराने मोठ्या झाल्या. यामुळे त्यांची प्रखर प्रकाशामध्ये प्रकाश संश्लेषणाची कार्यक्षमता आणि प्रत्यक्ष चाचणीमध्ये उत्पादकता वाढल्याचे दिसून आले. या तंत्रज्ञानाविषयी माहिती देताना दक्षिण चीन कृषी विद्यापीठातील संशोधक क्षीन क्षियांग पेंग यांनी सांगितले, की ज्या ठिकाणी प्रखर प्रकाश उपलब्ध होतो, अशा ठिकाणी भातांचे उत्पादन लक्षणीयरीत्या वाढविण्यासाठी आम्ही संशोधन केले आहे. त्यातून अन्नसुरक्षिततेच्या समस्येचा सामना करण्याच्या दृष्टीने आपले पाऊल पडले आहे. भात हे जागतिक पातळीवर मोठ्या लोकसंख्येचे महत्त्वाचे खाद्य आहे. लागवड योग्य जमिनीचे प्रमाण कमी होत असताना या पिकाची उत्पादकता वाढविण्यासाठी चीन येथील संशोधक प्रयत्न करत होते. सध्या पिकाचे उत्पादन हे एका सर्वोच्च पातळीवर येऊन स्थिर झाल्याचे जाणवते. अशा स्थितीमध्ये प्रकाश संश्लेषणासाठी आवश्यक अशा जैवरासायनिक प्रक्रियांमध्ये सुधारणा करण्यासाठी जनुकीय सुधारणांवर लक्ष केंद्रित केले. असे आहे संशोधन प्रकाश संश्लेषणाच्या जैवरासायनिक प्रक्रियेमध्ये कार्बन डायऑक्साईड आणि पाण्यांचे रुपांतक ऑक्सिजन आणि वनस्पतीच्या वाढीसाठी आवश्यक शर्करेची निर्मिती केली जाते. प्रकाश संश्लेषणाचे प्रमाण वाढविण्याचा एक प्रकार म्हणजे फोटोरेस्पिरेशन बायपास करणे. ही प्रकाशावर आधारित प्रक्रिया असून, त्यात ऑक्सिजन घेतला जातो आणि कार्बनडायऑक्साईड उत्सर्जित केला जातो. गेल्या काही वर्षांमध्ये तीन फोटोरेस्पिरेटरी बायपास प्रक्रिया वनस्पतींमध्ये अंतर्भूत केल्या आणि त्यातील दोन प्रक्रियांमुळे प्रकाश संश्लेषण आणि बायोमासनिर्मितीमध्ये लक्षणीय वाढ मिळाली आहे. बहुतांशी प्रयोग हे अर्बिप्सीस या प्रारूप वनस्पतीवर आणि नियंत्रित वातावरणामध्ये झाले आहे. हे बहुतांश प्रयोग कमी प्रकाश आणि दिवसाचा कालावधी कमी असण्याच्या स्थितीत झाले आहेत. सॅन फ्रान्सिस्को राज्य विद्यापीठातील संशोधक झेंग हुई हे यांनी सांगितले, की आमच्या प्रयोगात प्रथमच भातावर फोटोरेस्पिरेशन बायपास तंत्राचा अवलंब केला आहे. या नव्या संशोधनामध्ये फोटोरेस्पिरेशन प्रक्रियेतील कार्बन डाय ऑक्साईड हा प्रकाश संश्लेषणाकडे वळविण्यासाठी प्रयत्न केले गेले. संशोधकांनी फोटोरेस्पिरेशनमध्ये तयार होणाऱ्या ग्लायकोसेट हे मूलद्रव्यामध्ये बदल करून, त्याचे कार्बन डायऑक्साईड वापरणाऱ्या तीन भात विकरांमध्ये (एन्झाईम्स) रूपांतर केले. त्यांची नावे ग्लोयकोलेट ऑक्सिडेज, ऑक्सालेट ऑक्सिडेज आणि कॅटालेज अशा आहेत. जीओसी बायपास करण्यासाठी ही तीन विकरे जनुकीय तंत्रज्ञानाद्वारे भाताच्या हरितद्रव्यांमध्ये सोडण्यात आली. वनस्पतीपेशीतील हरितद्रव्यांमध्ये प्रकाश संश्लेषणाची क्रिया पार पडते. संशोधनाचे निष्कर्ष ः