खाद्य संकट रोक्न उच्च गर्मी प्रतिरोधी बालीको विकास

अमेरिकी र चिनियाँ विश्वविद्यालयको अनुसन्धान टोलीले बोटबिरुवालाई अत्यधिक गर्मीमा बाँच्न मद्दत गर्ने तरिका पत्ता लगाएको बताएका छन् ।

बढ्दो तापक्रमका कारण विश्वभरका कृषि बालीहरू खतरामा परेकाले यस अनुसन्धानले बिरुवाहरूलाई जलवायु परिवर्तनको प्रतिरोध गर्न मद्दत गर्न सक्छ ।

अनुसन्धानबाट निकालिएका निष्कर्षहरू सामान्यतया उब्जाइएको बालीहरूमा लागू गर्न सकिएको खण्डमा यो गर्मीको लहरहरूमा खाद्य आपूर्तिहरू जोगाउन महत्त्वपूर्ण हुन सक्छ ।

के बालीनाली जलवायु परिवर्तनबाट प्रभावित छन् ?

जलवायु संकटले विश्वका केही ठाउँमा १० गुणा बढी गर्मीको लहर आउने सम्भावना निम्त्याइरहेको छ ।

गर्मीको लहरहरू कृषि बालीहरूको लागि घातक हुन सक्छ। जब उच्च तापक्रम र खडेरीले प्रहार गर्दछ तब बिरुवाको प्रतिरक्षा गर्ने क्षमता कमजोर हुन्छ । त्यसपछि बालीहरू कीरा र रोग-उत्प्रेरक रोगजनकहरूको आक्रमणको चपेटामा पर्छन् । उच्च गर्मीको लहरले धेरै मात्रामा बाली नष्ट गर्न सक्छ । यसले मानव खाद्य आपूर्ति र पशुधनको दाना र कारका लागि जैविक इन्धन उत्पादन गर्न प्रयोग हुने बिरुवाहरूलाई खतरामा पार्छ।

गर्मीको लहर र खडेरीको चपेटामा रहेको उत्तरी इटालीमा अहिले धान र मकै जस्ता बाली नष्ट भइरहेका छन् ।

उच्च तापक्रममा बिरुवाहरूलाई के हुन्छ ?

येल युनिभर्सिटी, क्यालिफोर्निया विश्वविद्यालय, अमेरिकाको बर्कले, ड्यूक विश्वविद्यालय र चीनको ताओ चेन ह्वाझोङ कृषि विश्वविद्यालयका वैज्ञानिकहरूले गर्मीले बिरुवाको प्रतिरक्षा असफल हुने सही तरिका पत्ता लगाएको बताएका छन् ।

अनुसन्धान टोलीले तोरीको परिवारको सदस्य थेल क्रेस भनिने बिरुवामा अनुसन्धानको विधि प्रयोग गर्‍यो, जुन सामान्यतया वैज्ञानिक प्रयोगशाला परीक्षणहरूमा प्रयोग गरिन्छ ।

वैज्ञानिकहरूले सैलिसिलिक एसिड भनेर चिनिने बिरुवाको प्रतिरक्षा हर्मोनको अध्ययन गरे । जब बिरुवाहरू रोग वा कीटहरूबाट खतरामा हुन्छन्, सेलिसिलिक एसिडको स्तर सात गुणाले बढ्छ। यसले बिरुवाको प्रतिरक्षा प्रणालीलाई बढाउँछ र आक्रमणलाई रोक्न मद्दत गर्दछ।

तथापि, विशेष गरी उच्च तापक्रममा, बिरुवाहरूले आफ्नो सालिसिलिक एसिडको स्तर बढाउन असमर्थ हुन्छन् र तिनीहरूलाई रोगजनक वा कीराहरूको सामनामा सुरक्षाविहीन बनाउँछ ।

वैज्ञानिकहरूले तीव्र गर्मीको छोटो अवधिमा पनि यस्तो भएको पाए।

बिरुवाहरू उच्च तापक्रममा कसरी बाँच्न सक्छन् ?

वैज्ञानिकहरूले सेलिसिलिक एसिड उत्पादनमा यो गिरावटलाई रोक्नको लागि एक तरिका पत्ता लगाएका छन् । तापक्रम बढ्दै जाँदा बिरुवाको प्रतिरोधात्मक क्षमतालाई बलियो बनाउने तरिका पत्ता लगाएका हुन् ।

यदि तिनीहरूले साझा बालीहरूमा समान गर्मी प्रतिरोध क्षमता विकास गरिदिन सके भने गर्मीमा बालीको क्षति कम हुन्छ र त्यसले अत्यधिक गर्मीको अवधिमा खाद्य संकटलाई रोक्न सक्छ।

वैज्ञानिकहरूले बिरुवाहरूले तापक्रम कसरी महसुस गर्छन् भनेर बुझ्ने प्रयास गरे र त्यसलाई परिवर्तन गर्ने तरिका खोजे ।

टोलीले बिरुवाको फाइटोक्रोमहरू अध्ययन गर्न वर्षौं बिताए । उनीहरुले कोशिकाहरूको अध्ययनपनि लामो समयसम्म गरे । कोशिकाले आन्तरिक तापक्रम नाप्ने काम गर्छ र बिरुवालाई न्यानो वसन्त मौसममा कहिले बढ्न र फूल फुल्न थाल्छ भनेर बताउँछ।

त्यो अध्ययनलाई तिनीहरूले बिरुवाहरूमा प्रयोग गरे जहाँ फाइटोक्रोमहरू निरन्तर सक्रिय हुन परिमार्जन गरिएको थियो । तर यी बिरुवाहरूले पनि उच्च तापक्रममा पर्दा कमजोर प्रतिरक्षाको सामना गरे ।

टोलीले बदलिंदो तापक्रममा बिरुवाको जीन अध्ययन गर्नको सट्टा “अर्को पुस्ताको अनुक्रम (नेक्स्ट जेनेरेसन सिक्विन्सिङ) मा स्विच गर्यो।

उनीहरूले पत्ता लगाए – उच्च तापक्रममा “स्विच अफ” हुने धेरै जीनहरू ‘सिबिपि६० जी’ नामक मास्टर जीनद्वारा नियन्त्रित थिए ।

जब ‘सिबिपि६० जी’ धेरै तातेर काम गर्न बन्द भयो, यसले प्रोटिनको उत्पादनलाई पनि रोक्यो जसले बोटलाई थप सेलिसिलिक एसिड उत्पन्न गर्न अनुमति दियो । जस्तै, गर्मीको तनावमा बिरुवाको प्रतिरोधात्मक क्षमताले सम्झौता गरेको थियो ।

तिनीहरूले ‘सिबिपि६० जी’ जीनलाई स्थायी रूपमा सक्रिय गरेर म्युटेन्ट थेल क्रेस सिर्जना गर्ने बिधि वैज्ञानिकहरूले फेला पारे । त्यसले गर्दा बिरुवालाई आफ्नो प्रतिरक्षा प्रणाली कायम राख्न र उच्च तापमानमा पनि आक्रमणहरू रोक्न सक्षम बनायो ।

गर्मी प्रतिरोधी बिरुवाहरूले खाद्य संकटलाई मद्दत गर्न सक्छन् ?

उच्च गर्मीलाई सहन, खप्न सक्ने, तातोप्रति लचिलो रहने पनलाई साझा खाद्य बालीहरूमा हस्तान्तरण गर्ने चुनौती अहिले छ ।

गोलभेंडा, चामल र सर्स्युँ, तोरी जस्ता बिरुवाहरूले गर्मीको तनावमा थेले क्रेस भनिने एक थरी तोरी र सर्स्युँकै परिवारको विरुवा (तोरी र सर्स्युँ निकटको, प्रजाति मिल्ने) जस्तै कार्य गर्ने बताएका छन् । त्यसले उच्च गर्मी सहजै पचाउँछ । वैज्ञानिकहरूले हाल ‘सिबिपि ६० जि’ को उत्परिवर्तन प्रणाली (म्युटेसन) सित सर्स्युँको परीक्षण गरिरहेका छन् । त्यसको नतिजा सकारात्मक रहेको बताएका छन्।

यदि जीन उत्परिवर्तन (म्युटेसन) ले अन्य सामान्य बालीहरूमा पनि त्यस्तै काम गर्‍यो भने यसको मतलब उच्च तापक्रममा पनि खाद्यान्न बालीको उपज स्थिर राख्न सुनिश्चित गर्न सकिन्छ ।

बालीहरूमा जीन उत्परिवर्तन प्रणाली प्रयोग गर्दा उत्पादित खानाको स्वाद परिवर्तन हुन्छ वा उपभोक्ताहरूलाई कुनै जोखिम हुन्छ भन्ने कुनै संकेत नदेखिएको वैज्ञानिकहरुले बताएका छन् ।