मिनिक्रोमोसोम तकनीक – फसल उपज में सतत वृद्धि का सर्वोत्तम तरीका?

कृषि एक अभ्यास के रूप में मानव सभ्यता के जितने समय से मौजूद है, उतने ही समय से यह मौजूद है। इस दौरान नई तकनीकों ने समय-समय पर इसे समृद्ध किया है। परिणामस्वरूप, कृषि अधिक कुशल, समय और लागत बचाने वाली बन गई है। इस विकास ने मानव श्रम को बड़े पैमाने पर, पहले जानवरों द्वारा और फिर मशीनों द्वारा प्रतिस्थापित किया। इस विकास की दिशा में, नवीनतम जोड़ में मिनिक्रोमोसोम तकनीक शामिल है। 

मिनिक्रोमोसोम तकनीक क्या है?

मिनिक्रोमोसोम कोशिकाओं के भीतर मौजूद छोटे संरचनाएँ हैं। ये संरचनाएँ – आकार में छोटी होने के बावजूद – अपने भीतर रखे जीनात्मक पदार्थ के माध्यम से बड़ी मात्रा में जानकारी संग्रहीत कर सकती हैं। 

ये छोटी संरचनाएँ कृषि आनुवंशिकीविदों के लिए अत्यंत महत्वपूर्ण हैं क्योंकि इन्हें पौधों में दर्जनों गुण जोड़कर उन्हें सुधारने के लिए उपयोग किया जा सकता है। उदाहरण के तौर पर, ये पौधों को अधिक सूखा-प्रतिरोधी या नाइट्रोजन का बेहतर उपयोग करने योग्य बना सकती हैं। दिलचस्प बात यह है कि ऐसी संशोधन से उपज में उल्लेखनीय वृद्धि हो सकती है, फिर भी ये पौधे के जीन को नहीं बदलते, जिससे नियामक प्राधिकरणों और किसानों के बीच व्यापक स्वीकृति मिलती है। 

जबकि हम आगे के भागों में मिनिक्रोमोसोम तकनीक की विशेषताओं और विशिष्टताओं को विस्तार से देखेंगे, हमें इसके इतिहास को जानना आवश्यक है ताकि इसके उद्देश्य और लक्ष्य को बेहतर समझ सकें। 

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मिनिक्रोमोसोम तकनीक की उत्पत्ति का संक्षिप्त परिचय

मिनिक्रोमोसोम तकनीक, जिसे जीन-स्टैकिंग भी कहा जाता है, की उत्पत्ति एक खोज से हुई थी जो Daphne Preuss, दुनिया के सबसे सफल खाद्य और कृषि उद्यमियों में से एक हैं। 

संयुक्त राज्य अमेरिका, मेन के सोरेन्टो में स्थित, डैफ़नी प्रियस ने अपने लंबे और शानदार करियर में कई भूमिकाएँ निभाई हैं। नवंबर 2006 से दिसंबर 2018 तक, प्रियस ने क्रोमैटिन इंक., जिसे फ्यूचर फूड के नाम से भी जाना जाता है, की सीईओ के रूप में कार्य किया।

According to Gregory Copenhaver, जिन्होंने प्रियस के प्रोजेक्ट पर काम किया जहाँ वह मूल रूप से अरबिडॉप्सिस थैलियाना, एक छोटा सरसों पौधा, के साथ काम कर रही थीं:

“डैफ़नी ने एक ऐसी उत्परिवर्तन पाया जिसमें ऐसी विशेषताएँ थीं जिससे हम पौधों के लिए जीनात्मक मानचित्रण तकनीक विकसित कर सके। हमने सेंट्रोमेर की पहचान करने की तकनीक विकसित की, वह विशेष स्थान जहाँ कोशिका विभाजन के दौरान क्रोमोसोम को पकड़ती है। हम स्वयं सेंट्रोमेर को पकड़ने और इसे अन्य पौधों के साथ काम करने के लिए उपयोग करने में सक्षम हुए।”

यही कारण था जिससे मिनिक्रोमोसोम तकनीक का विकास हुआ। आगे बढ़ते हुए, कोपेनहावर और प्रियस ने कंपनी Chromatin Inc. स्थापित की और तकनीक को कंपनी को लाइसेंस दिया। और यह मिनिक्रोमोसोम तकनीक की उत्पत्ति की संक्षिप्त कहानी है। 

इस जानकारी के साथ, अगला प्रश्न जो हमारे मन में स्वाभाविक रूप से आता है वह है कि मिनिक्रोमोसोम तकनीक ने गति क्यों प्राप्त की। उस समय अन्य समान शोध भी किए गए होंगे जो फसलों की उपज और उत्पादन मात्रा को बेहतर बनाने के लिए पौधों के जीनetics का उपयोग करने पर विचार करते थे। कोपेनहावर के पास इसका उत्तर था। 

मिनिक्रोमोसोम तकनीक को क्या विशिष्ट बनाता है?

कोपेनहावर के अनुसार, यह पहले से ज्ञात था कि जीन को उनके क्रोमोसोम में डालकर पौधों को कैसे बदलें। हालांकि, दशकों से मौजूद तकनीकों में यादृच्छिकता की समस्या थी। परिणाम क्या होगा, इसका कोई निश्चितता नहीं थी। 

भले ही जीन को मौजूदा क्रोमोसोम में डाला जा सके, उसकी लैंडिंग स्थिति उसके कार्य को प्रभावित कर सकती है। इस प्रक्रिया में जीन डालते समय अन्य जीनों में व्यवधान का जोखिम भी रहता था। 

इस अनिश्चितता के कारण मौजूदा प्रक्रियाएँ बोझिल और कठिन हो गईं। हजारों पौधों के साथ काम करने के बाद, शोधकर्ताओं को केवल सीमित मामलों में ही सफलता मिली जहाँ परिवर्तन ने वांछित परिणाम दिए। 

मिनिक्रोमोसोम तकनीक ने प्रक्रिया में निश्चितता लाई। कोपेनहावर के अनुसार, इस प्रक्रिया ने इसे “गुणों को आगे पास करना आसान” बना दिया। इसने नई पौधा प्रजनन को “तेज़, बेहतर, सस्ता और अधिक पूर्वानुमेय” बना दिया।

मिनिक्रोमोसोम तकनीक कितनी प्रगति कर चुकी है?

मिनिक्रोमोसोम तकनीक पर शोध ने अब तक कई खुलासे किए हैं। उदाहरण के लिए, मिनिक्रोमोसोम के पास अपने स्वयं के जीन नहीं होते। यह विशेषता – साथ ही इसका छोटा आकार – मिनिक्रोमोसोम को विदेशी जीन व्यक्त करने के लिए सुपर वेक्टर के रूप में कार्य करने में मदद करती है। लाभ के तौर पर, इस प्रक्रिया में वे होस्ट की वृद्धि और विकास पैटर्न में न्यूनतम हस्तक्षेप करते हैं। 

मिनिक्रोमोसोम माइटोसिस और मीओसिस के दौरान स्थिर रहते हैं। यह गुण रहने वाले जीनों को अभिव्यक्त करने और एक कोशिका से दूसरी कोशिका, एक पीढ़ी से अगली पीढ़ी तक स्थानांतरित करने में मदद करता है। मिनिक्रोमोसोम में जीन जोड़ना, हटाना और बदलना सरल है। इसके लिए केवल एक SSR प्रणाली की आवश्यकता होती है: सिम्पल सीक्वेंस रिपीट। 

मिनिक्रोमोसोम तकनीक – जैसा कि आज है – हमारी कृषि प्रथाओं में कई तरीकों से सहायक है। यह जड़ी-बूटी-निरोधी और कीट-प्रतिरोधी पौधों के जीन विकसित करने में मदद कर सकती है। 

• पहला प्रकार का जीन खरपतवार नियंत्रण को आसान बनाता है। 
• दूसरा प्रकार कीटनाशकों की आवश्यकता को कम करता है, जिससे कृषि लागत घटती है और फसलें स्वस्थ बनती हैं। 

इसके अलावा, यह तकनीक फसलों और पौधों पर अधिक प्रभावी जीन अभियांत्रिकी करने के लिए आधार तैयार करती है जिससे उनकी उपज बढ़े। यह समान मात्रा में प्राकृतिक संसाधनों के साथ अधिक फसलें उगाने की क्षमता रखती है। 

कृत्रिम क्रोमोसोम तकनीक और प्रभावी जीन असेंबली विधियों का विकास, जो जीनोम को पूर्वानुमानित रूप से लक्षित और संपादित करती हैं, मिनिक्रोमोसोम तकनीक में निरंतर नवाचार द्वारा संभव है। 

लेकिन हमें उपज को बढ़ाने की आवश्यकता क्यों है जबकि लागत और संसाधनों के उपयोग को समान या बेहतर रूप से कम रखना चाहते हैं? इसका कारण वैश्विक जनसंख्या का बढ़ना है, और हमारे पास उपलब्ध खेती योग्य भूमि को बढ़ाया नहीं जा सकता। आपूर्ति और मांग का यह असंतुलन वह जगह है जहाँ मिनिक्रोमोसोम जैसी उपज-वृद्धि तकनीकें मदद करती हैं। 

भविष्य में खाद्य की वैश्विक मांग बढ़ेगी

के अनुसार the summary report प्रस्तुत किया गया सारांश रिपोर्ट संयुक्त राष्ट्र के खाद्य और कृषि संगठन द्वारा प्रस्तुत, विश्व जनसंख्या 2009 से 2050 के बीच एक तिहाई से अधिक, यानी 2.3 अरब लोगों तक बढ़ सकती है। इससे खाद्य की अत्यधिक मांग उत्पन्न होगी। 

उदाहरण के लिए, अनाज की मांग, दोनों खाद्य और पशु चारे के उपयोग के लिए, 2050 तक लगभग 3 अरब टन तक पहुँच सकती है। रिपोर्ट यह भी अनुमान लगाती है कि 2050 में 9.1 अरब लोगों की वैश्विक जनसंख्या को खिलाने के लिए 2005/07 से 2050 के बीच कुल खाद्य उत्पादन को लगभग 70 प्रतिशत बढ़ाना पड़ेगा। विकासशील देशों में यह वृद्धि लगभग 100 प्रतिशत होनी चाहिए। 

एफएओ मानता है कि इन लक्ष्यों को केवल उपज-वृद्धि तकनीकों को लागू करके ही हासिल किया जा सकता है। यह स्पष्ट रूप से बताता है कि फसल उत्पादन में 90 प्रतिशत तक की वृद्धि उच्च उपज और बढ़ी हुई फसल तीव्रता से आनी चाहिए, जबकि शेष भाग भूमि विस्तार से आएगा। 

जबकि फसल उत्पादन की दक्षता बढ़ाना और उपज दर को बढ़ाना एक वास्तविकता है, साथ ही दुनिया भर में जलवायु परिवर्तन के उप-उत्पाद के रूप में उत्पन्न अप्रत्याशित मौसम के प्रति फसलों को प्रतिरोधी बनाना भी आवश्यक है। 

हम पहले ही देख चुके हैं कि मिनिक्रोमोसोम तकनीक सूखा-प्रतिरोधी फसलें उत्पन्न करने में मदद करती है। हालांकि, ऐसी फसलों को बड़े पैमाने पर उत्पादन करने के लिए, दुनिया को सरकारों और बड़े बहुराष्ट्रीय कंपनियों से अधिक से अधिक निवेश की आवश्यकता है। अच्छी बात यह है कि ऐसे उदाहरण पहले से मौजूद हैं। 

यदि हम क्रोमैटिन इंक. के रास्ते को देखें, जो अपनी खोज के साथ बनाई गई, तो हम देखेंगे कि कई बड़ी वैश्विक कंपनियों ने कई वर्षों से इसकी तकनीक में रुचि व्यक्त की है। पहले, हम इन रुचियों को देखेंगे, और फिर हम इन कंपनियों में गहराई से उतरेंगे ताकि इस क्षेत्र में उनके संभावित समाधान समझ सकें।  

• 2007 में, क्रोमैटिन ने सिंजेंटा बायोलॉजी इंक. को मकई और सोयाबीन के लिए इस तकनीक का उपयोग करने के लिए एक गैर-विशिष्ट लाइसेंस प्रदान किया।
• सिंजेंटा के बाद, कंपनी ने डॉव एग्रोसाइंसेज़ के साथ इस तकनीक को डॉव की तकनीक के साथ संयोजित करने के लिए अनुसंधान हेतु एक समझौता किया। 
• इसने बायर क्रॉप-साइंस के साथ एक समझौता किया ताकि इस तकनीक को अपनी कपास की फसलों में उपयोग किया जा सके। 

अब हम इन तीन बहुराष्ट्रीय कंपनियों द्वारा अब तक सफलतापूर्वक किए गए प्रासंगिक उपज-वृद्धि विकासों को देखेंगे। 

1. Syngenta Biology Inc.

सिंजेंटा ने अधिक कुशल बीज गुण तकनीकों के साथ फसलों को विकसित करना जारी रखा है। सिंजेंटा का ट्रेट कन्वर्ज़न एक्सेलेरेटर ने मकई बीज उत्पाद प्रस्तुत किए हैं जो अत्याधुनिक तकनीकों का उपयोग करके जल्दी बाजार के लिए तैयार होते हैं। 

जबकि यह मिनिक्रोमोसोम जैसी तकनीकों को अपनाता रहा है, इसने आणविक जीवविज्ञान, जैव रसायन विज्ञान, पौधा रूपांतरण, और अनुप्रयुक्त जीनोमिक्स के क्षेत्रों को व्यापक रूप से आगे बढ़ाया है। इसके उत्पाद, जैसे कि एग्रिस्योर आर्टेजियन, एग्रिस्योर ड्यूराकेड, एग्रिस्योर विप्टेरा, और एनोजेन, ने किसानों को अप्रत्याशित वर्षा और विनाशकारी कीटों तथा रोगों से उनकी उपज बचाने में विश्वसनीय बीज तकनीक समाधान प्रदान किए हैं।

9 नवंबर, 2023 को, सिंजेंटा ग्रुप ने अपनी financial results first nine months and third quarter of 2023. Sales for the first nine months of 2023 were US$24.3 billion, down 6 percent year-on-year. EBITDA was 22% lower compared to 2022.  

2. Dow AgroSciences

डॉव कॉरपोरेशन के पास विभिन्न फसल समाधान हैं जो संसाधन उपयोग को न्यूनतम रखते हुए पौधे की वृद्धि को अनुकूलित करने के समाधान शामिल करते हैं। डॉव सुनिश्चित करता है कि उसके फसल समाधान कीटों, खरपतवारों और रोगों से फसलों की रक्षा करके नुकसान को कम करने में मदद करें। यह पोषक तत्वों और पानी का प्रभावी वितरण भी प्रदान करता है जबकि विश्वसनीय निर्माण ब्लॉकों के साथ कीटनाशक संश्लेषण को सक्षम बनाता है। 

डॉव ने अपने third quarter 2023 results 24 अक्टूबर, 2023 को प्रकाशित किया। कंपनी ने शुद्ध बिक्री US$10.7 बिलियन दर्ज की, जो पिछले वर्ष की तुलना में 24% कम थी। GAAP प्रति शेयर आय US$0.42 थी, जबकि संचालन आय प्रति शेयर (EPS) US$0.48 थी, जो पिछले वर्ष की US$1.11 और पूर्व तिमाही की $0.75 की तुलना में कम है।

3. Bayer Crop Science

बायर क्रॉप साइंसेज़, बायर ग्लोबल का हिस्सा, बीज, गुण और फसल संरक्षण के आसपास नवाचारों पर केंद्रित है। इसके नवाचारों ने उसके बायोटेक्नोलॉजी वैज्ञानिकों को पौधे के डीएनए में लक्षित सुधार करने में मदद की है। इसके समाधान अंतर्निहित जड़ी-बूटी सहनशीलता के माध्यम से खरपतवार नियंत्रण में मदद करते हैं और किसानों को उनके बीज की जीनात्मक क्षमता को संरक्षित करने में सहायता करते हैं, जबकि काफी कम पर्यावरणीय प्रभाव के साथ अधिक कुशलता से उगाते हैं।

बायर के अनुसार, फसल संरक्षण के लाभ अत्यधिक हैं। फसल संरक्षण तंत्र विश्व स्तर पर लगभग 30 प्रतिशत उपज की सुरक्षा करता है, जो 550 मिलियन टन भोजन के बराबर है जो 2 अरब से अधिक लोगों को खिलाने में सक्षम है। 

बायर के फसल संरक्षण समाधान स्पेक्ट्रम में जड़ी-बूटी नाशक, फफूंदनाशक और कीटनाशक शामिल हैं। सभी समाधान अत्याधुनिक रसायन विज्ञान, जैविक नवाचार और डेटा-आधारित फील्ड अंतर्दृष्टियों द्वारा संचालित हैं। उसकी तकनीकों का सटीक अनुप्रयोग अत्यधिक उन्नत बीज और गुणों को उत्पन्न करता है। 

वित्तीय वर्ष 2022 में, बायर ग्रुप ने समूह बिक्री 50.739 बिलियन यूरो दर्ज की, जो मुद्रा-और पोर्टफोलियो-समायोजित आधार पर 8.7 प्रतिशत बढ़ी। विशेष आइटम से पहले ईबीआईटीडीए 13.513 बिलियन यूरो तक 20.9 प्रतिशत बढ़ा।

मिनिक्रोमोसोम तकनीक का भविष्य

बढ़ती जनसंख्या, अप्रत्याशित जलवायु, और विश्व भर में कृषि योग्य भूमि में संभावित वृद्धि की कमी ऐसे कारक हैं जो मिनिक्रोमोसोम जैसी अधिक उन्नत फसल उत्पादन तकनीकों की आवश्यकता को उत्पन्न करते हैं। मिनिक्रोमोसोम तकनीक का सबसे आशाजनक पहलू यह है कि यह समान तकनीकों के उभरने का मार्ग प्रशस्त करती है।

उपलब्ध शोध दर्शाते हैं कि प्रभावी जीन परिवर्तन एक पौधे को प्रतिकूल परिस्थितियों के बावजूद बेहतर बढ़ने में मदद कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, मकई की उपज में 10% की वृद्धि हुई है। न केवल उनका उत्पादन बढ़ा है, बल्कि ये मकई अधिक सूखा-प्रतिरोधी, उच्च लाइसिन सामग्री, और बढ़ी हुई इथेनॉल उत्पादन क्षमता के साथ बेहतर हो गई हैं। 

मिनिक्रोमोसोम जैसी तकनीकों पर आधारित जीन अभियांत्रिकी आलू ब्लाइट को रोक सकती है जबकि रासायनिक फफूंदनाशकों के उपयोग को 90 प्रतिशत तक कम कर सकती है। अब आलू खेती का पर्यावरण पर प्रभाव कम हो गया है, और उत्पाद में कम चोटें और काले धब्बे होते हैं। इन आलुओं की भंडारण क्षमता बढ़ी है, और उत्पादन में रसायनों के कम उपयोग ने उन्हें हमारे स्वास्थ्य के लिए कम हानिकारक बना दिया है। 

केवल मकई और आलू ही नहीं, बल्कि मिनिक्रोमोसोम तकनीक आर्कटिक सेब, हवाई में पपीता की किस्में, ग्रीष्म स्क्वैश और ज़ुकीनी के उत्पादन को भी सुधारती रहती है। इसने फलों को भूरापन से बचाते हुए उनके पोषण मूल्य और स्वाद को संरक्षित किया है। यह रिंगस्पॉट वायरस, येलो मोज़ेक वायरस और कई अन्य समान हानिकारक किस्मों के खिलाफ प्रभावी साबित हुई है। इसने सोयाबीन तेलों को विकसित करने में भी मदद की है जिनमें शून्य ट्रांस-फैट होते हैं, जो हमारे हृदय स्वास्थ्य के लिए हानिकारक होते हैं। 

समग्र रूप से, मिनिक्रोमोसोम जैसी नवाचारी कृषि तकनीकों में बढ़ती रुचि उस समय आती है जब विश्व स्तर पर फसल उपज दर को बढ़ाना प्राथमिकता है, और वह भी अधिक सतत रूप से कम कार्बन पदचिह्न के साथ। यही वह जगह है जहाँ मिनिक्रोमोसोम तकनीक सबसे अधिक चमकती है, क्योंकि यह दोनों को पर्याप्त रूप से हासिल करने में मदद करती है। इसलिए, यह उचित है कि निकट भविष्य में इस क्षेत्र में अधिक निवेश और अनुसंधान निधियों का प्रवाह अपेक्षित हो। 

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