जैवअभियांत्रिकीद्वारे पिकांच्या प्रकाश संश्‍लेषण कार्यक्षमतेत वाढ

संयुक्त राष्ट्रसंघाच्या २०२२ च्या अहवालानुसार, गेल्या वर्षी (२०२१) जागतिक लोकसंख्येच्या सुमारे १० टक्के लोकांना अन्नटंचाईचा सामना करावा लागला. भविष्यामध्ये ही स्थिती आणखी गंभीर होण्याचा धोका वर्तविण्यात आला आहे.
Agriculture Technology
Agriculture Technology Agrowon

इल्लिनॉईज विद्यापीठाच्या (Illinois University) नेतृत्वाखाली एक संशोधकांचा गट एक दशकापेक्षाही अधिक काळापासून जनुकीय सुधारणांच्या माध्यमातून सोयाबीन (Soybean) पिकांच्या प्रकाश संश्लेषणाची कार्यक्षमता (Photosynthetic Efficiency) वाढवण्यासाठी संशोधन करत आहे. त्यांनी घेतलेल्या प्रात्यक्षिकातून बहुजनुकीय जैवअभियांत्रिकीमुळे सोयाबीनसारख्या प्रमुख पिकांच्या उत्पादनामध्ये १५ टक्क्यांपर्यंत वाढ होत असल्याचे पुढे आले आहे. विशेष म्हणजे सोयाबीनच्या दर्जा व प्रथिनांमध्ये कोणतीही घट होत नाही.

संयुक्त राष्ट्रसंघाच्या २०२२ च्या अहवालानुसार, गेल्या वर्षी (२०२१) जागतिक लोकसंख्येच्या सुमारे १० टक्के लोकांना अन्नटंचाईचा सामना करावा लागला. भविष्यामध्ये ही स्थिती आणखी गंभीर होण्याचा धोका वर्तविण्यात आला आहे. त्याचा परिणाम लोकांच्या आरोग्यावरही पडणार आहे. युनिसेफ या संस्थेच्या मते, सन २०३० पर्यंत ६६० दशलक्ष लोकांना अन्नाची टंचाई आणि कुपोषणाचा सामना करावा लागण्याची शक्यता आहे.

Agriculture Technology
Food Technology : अन्नतंत्र महाविद्यालयात ‘इनक्युबेशन सेंटर’चे काम सुरू

त्यामागे वातावरण बदल आणि अन्नधान्याच्या वितरणातील अकार्यक्षमता अशी दोन कारणे देण्यात आली आहेत. वातावरण बदलाचा परिणाम विविध पिकांच्या उत्पादनावर होणार आहे. त्यामुळे पीक उत्पादनामधील शाश्‍वत वाढीसाठी प्रकाश संश्‍लेषणाची कार्यक्षमता वाढविण्याच्या दिशेने सातत्याने प्रयत्न केले जात आहेत. त्यासाठी RIPE हा आंतरराष्ट्रीय संशोधन प्रकल्प राबवला जात असून, त्यासाठी बिल आणि मेलिंडा गेट्स फौंडेशन तर्फे अर्थसाह्य पुरवले आहे.

प्रकाश संश्‍लेषण ही नैसर्गिक प्रक्रिया असून, त्यामध्ये सूर्यप्रकाशाच्या ऊर्जेच्या साह्याने अन्न तयार करतात. वर वर सोप्या दिसणाऱ्या या प्रक्रियेमध्ये १०० पेक्षा अधिक पायऱ्या असून, त्यातील विविध टप्प्यांवरील अकार्यक्षमता कमी करण्यासाठी RIPE प्रकल्पामध्ये काम केले जात आहे. सोयाबीन पिकातील व्हीपीझेड संरचनेमध्ये बदल करून प्रकाश संश्‍लेषणाची कार्यक्षमता वाढवण्यात आली आहे. त्याच्या चाचण्या यशस्वी झाल्याची बाब नुकतीच सायन्स या संशोधन पत्रिकेमध्ये प्रकाशित करण्यात आली आहे.

Agriculture Technology
BBF Technology : जादा पावसातही बीबीएफवरील लागवडीची पिके जोमदार

काय आहे ही व्हीपीझेड संरचना?

ही तीन जनुकांची संरचना असून, ती झान्थोपिल शृंखलेसाठी कार्य करणाऱ्या प्रथिनांचे नियंत्रण करतात. यामध्ये प्रामुख्याने वनस्पतीच्या पानांचे अतिप्रकाशापासून संरक्षण केले जाते. प्रखर सूर्यप्रकाशामध्ये ही साखळी कार्यान्वित होत असल्यामुळे आतमध्ये आलेली अतिरिक्त ऊर्जा बाहेर टाकली जाते. परिणामी, पानांचे नुकसान होत नाही. मात्र पाने सावलीमध्ये असताना (अन्य पानांखाली आल्याने, ढगांमुळे किंवा ढळत्या सूर्यामुळे) या शृंखलेचे काम थांबले पाहिजे. मात्र त्यासाठी काही मिनिटांचा काळ लागतो. त्याचा फटका वनस्पतींच्या एकूण प्रकाश संश्‍लेषण प्रक्रियेवर होतो.

जनुकीय सुधारणा करताना या प्रक्रियेची कार्यक्षमता वाढविण्यात आली. त्यामुळे संपूर्ण पीक कालावधीमध्ये प्रकाश संश्‍लेषणाचा दर अधिक झाला. त्यामुळे पिकाची २० टक्के उत्पादन वाढ मिळवणे शक्य होते. बियांच्या दर्जा व प्रथिनांच्या प्रमाणावर कोणताही विपरीत परिणाम होत नाही. याचाच अर्थ प्रकाश संश्‍लेषणातून मिळालेली अतिरिक्त ऊर्जा ही मुळाच्या गाठीमध्ये असलेल्या नत्र स्थिरीकरण करणाऱ्या जिवाणूंकडे वळवली जात असेल, असे मत ‘राइप’चे संचालक स्टिफन लाँग यांनी सांगितले.

- या तंत्राचे पहिले प्रयोग तंबाखू पिकामध्ये करण्यात आले. त्यात यश मिळाल्यानंतर एका महिन्यातच प्रक्षेत्रावर चाचण्या घेण्यात आल्या.

- त्यानंतर हे तंत्र संपूर्णपणे वेगळ्या असलेल्या सोयाबीन या पिकामध्ये वापरण्यात आले. या दोन्ही पिकांमध्ये चांगलेच यश मिळाले आहे.

- या जनुकीय सुधारित सोयाबीनच्या आणखी चाचण्या करण्यात येत असून, २०२३च्या पूर्वार्धामध्ये त्याचे निष्कर्ष हाती येतील.

Read the latest agriculture news in Marathi and watch Agriculture videos on Agrowon. Get the latest updates on Market Intelligence, Market updates, Bazar Bhav, Agriculture Jugad, and Farmer Success Stories.

ताज्या घडामोडींसाठी फेसबुक, ट्विटर, इन्स्टाग्राम आणि टेलिग्रामवर आम्हाला फॉलो करा. तसेच, ॲग्रोवनच्या यूट्यूब चॅनेलला आजच सबस्क्राइब करा.

Related Stories

No stories found.
Agrowon
www.agrowon.com