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एक नई 'हरित क्रांति' का बीजारोपण’ – शोधकर्ताओं ने अनाज फसलों के लिए नए जीन की खोज की

ऑक्सफोर्ड विश्वविद्यालय और चीनी विज्ञान अकादमी के शोधकर्ताओं ने एक नए जीन की खोज की है जो गेहूं और चावल जैसी अनाज फसलों की उपज और उर्वरक उपयोग दक्षता में सुधार करता है।.

दुनिया भर में 20वीं सदी की 'हरित क्रांति', जिसमें वैश्विक अनाज उपज में साल-दर-साल भारी वृद्धि देखी गई, 1960 के दशक में पादप प्रजनकों द्वारा नई उच्च उपज देने वाली बौनी किस्मों के विकास को बढ़ावा मिला, जिन्हें हरित क्रांति किस्मों के नाम से जाना जाता है। (जीआरवी).

ये बौने जीआरवी आज की गेहूं और चावल की फसलों में दुनिया भर में प्रमुख हैं. क्योंकि वे बौने हैं, छोटे तनों के साथ, जीआरवी लंबे पौधों की तुलना में तने की बजाय अनाज उगाने में अपेक्षाकृत अधिक संसाधन लगाते हैं, और हवा और बारिश से होने वाले नुकसान के प्रति कम संवेदनशील होते हैं. तथापि, जीआरवी की वृद्धि के लिए किसानों को अपने खेतों में बड़ी मात्रा में नाइट्रोजन युक्त उर्वरकों का उपयोग करने की आवश्यकता होती है. ये उर्वरक किसानों के लिए महंगे हैं और प्राकृतिक पर्यावरण को व्यापक नुकसान पहुंचाते हैं. कम उर्वरक आवश्यकता के साथ उच्च उपज के संयोजन वाले नए जीआरवी का विकास इस प्रकार एक तत्काल वैश्विक टिकाऊ कृषि लक्ष्य है.

जर्नल में प्रकाशित एक प्रमुख नया अध्ययन प्रकृति, चाइनीज एकेडमी ऑफ साइंसेज के इंस्टीट्यूट ऑफ जेनेटिक्स एंड डेवलपमेंटल बायोलॉजी के प्रोफेसर जियांगडोंग फू के नेतृत्व में, और प्रोफेसर निकोलस हार्बर्ड ऑक्सफोर्ड विश्वविद्यालय में पादप विज्ञान विभाग, बीबीएसआरसी-न्यूटन राइस इनिशिएटिव द्वारा आंशिक रूप से वित्त पोषित, ने पहली बार एक ऐसे जीन की खोज की है जो उस लक्ष्य तक पहुंचने में मदद कर सकता है.

की तुलना 36 विभिन्न बौने चावल की किस्में, अध्ययन ने एक नए प्राकृतिक जीन संस्करण की पहचान की जो पौधों द्वारा मिट्टी से नाइट्रोजन को शामिल करने की दर को बढ़ाता है. खोजे गए जीन संस्करण से पौधों की कोशिकाओं में GRF4 नामक प्रोटीन की मात्रा बढ़ जाती है. जीआरएफ4 एक 'जीन प्रतिलेखन कारक' है जो अन्य जीनों की गतिविधि को उत्तेजित करता है - ऐसे जीन जो स्वयं नाइट्रोजन अवशोषण और आत्मसात को बढ़ावा देते हैं.

प्रोफेसर हार्बर्ड ने कहा: 'पादप नाइट्रोजन निगमन के ऐसे प्रमुख नियामक की खोज करना अपने आप में रोमांचक था. लेकिन हम तब और भी उत्साहित थे जब हमें पता चला कि GRF4 की भूमिका और भी व्यापक है. पौधे पर्यावरण से पदार्थ के समन्वित चयापचय समावेशन द्वारा बढ़ते हैं. हमने पाया कि जीआरएफ4 पौधों द्वारा मिट्टी से नाइट्रोजन के समावेशन को वायुमंडल से कार्बन के समावेशन के साथ समन्वित करता है।. जबकि पौधों के चयापचय के ऐसे समग्र समन्वयक लंबे समय से अस्तित्व में हैं, उनकी आणविक पहचान पहले अज्ञात बनी हुई थी, और इसलिए हमारी खोज इस बात को समझने में एक बड़ी प्रगति है कि पौधे कैसे बढ़ते हैं।'

बौने जीआरवी में जीआरएफ4 की प्रेरक चयापचय समन्वय गतिविधि डेला नामक विकास-दबाने वाले प्रोटीन द्वारा बाधित होती है।. यह अवरोध मिट्टी से नाइट्रोजन को शामिल करने की जीआरवी की क्षमता को कम कर देता है, और यही कारण है कि किसानों को उच्च जीआरवी उपज प्राप्त करने के लिए उच्च उर्वरक स्तर का उपयोग करने की आवश्यकता है.

प्रोफेसर हार्बर्ड ने कहा: 'हमने तर्क दिया कि जीआरएफ4-डेला संतुलन को जीआरएफ4 के पक्ष में करने से जीआरवी खेती में उच्च उर्वरक स्तर की आवश्यकता कम हो सकती है।. हमारी ख़ुशी के लिए, हमने पाया कि जीआरएफ4 स्तर बढ़ने से चावल और गेहूं जीआरवी दोनों की अनाज पैदावार में वृद्धि हुई है, विशेष रूप से कम उर्वरक इनपुट स्तर पर।'

शोधकर्ताओं का कहना है कि जीआरएफ4 को अब फसल की पैदावार और उर्वरक उपयोग दक्षता बढ़ाने में पादप प्रजनकों के लिए एक प्रमुख लक्ष्य बनना चाहिए, कम पर्यावरणीय लागत पर बढ़ती विश्व आबादी को खिलाने के लिए आवश्यक वैश्विक अनाज उपज में वृद्धि हासिल करने के उद्देश्य से.

प्रोफेसर हार्बर्ड ने जोड़ा: 'यह अध्ययन इस बात का एक प्रमुख उदाहरण है कि कैसे मौलिक पादप विज्ञान उद्देश्यों को आगे बढ़ाने से वैश्विक चुनौतियों के संभावित समाधान तेजी से प्राप्त हो सकते हैं. यह पता लगाता है कि पौधे अपनी वृद्धि और चयापचय का समन्वय कैसे करते हैं, फिर दिखाता है कि कैसे वह खोज स्थायी खाद्य सुरक्षा और भविष्य की नई हरित क्रांतियों के लिए प्रजनन रणनीतियों को सक्षम कर सकती है.


स्रोत:

एचटीटीपी://www.ox.ac.uk/

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