टेक्सास ए एंड एम में टमाटर स्पॉटेड विल्ट वायरस का पहला अमेरिकी संक्रामक क्लोन तैयार

अमेरिका में एक लंबे समय से प्रतीक्षित उपकरण आया

टेक्सास ए एंड एम एग्रीलाइफ रिसर्च के पादप रोगविज्ञानियों ने संयुक्त राज्य अमेरिका में टमाटर स्पॉटेड विल्ट वायरस (TSWV) का पहला संक्रामक क्लोन तैयार किया है। टीम इसे किसानों के खेतों में रोग-प्रतिरोधी मिर्च और टमाटर पहुंचाने की दिशा में एक बड़ा कदम बताती है — और संभवतः उपभोक्ताओं के लिए सब्जियों की कीमतें कम करने की दिशा में भी।

इस काम का नेतृत्व टेक्सास ए एंड एम के पादप रोगविज्ञान और सूक्ष्मजीव विज्ञान विभाग की प्रोफेसर जीनमैरी वर्चोट, पीएच.डी. ने किया। उनकी टीम के निष्कर्ष जर्नल मॉलिक्यूलर प्लांट-माइक्रोब इंटरैक्शन्स में "A Novel Approach to Engineering Tomato Spotted Wilt Virus Infectious Clones by Disarming Key Nodes in Anti-Viral Defenses" शीर्षक के तहत प्रकाशित हुए हैं। शोधकर्ताओं के अनुसार, यह उपलब्धि उस प्रश्न का उत्तर देती है जिसका पीछा अमेरिकी वैज्ञानिक दशकों से कर रहे थे।

संक्रामक क्लोन मूल रूप से किसी वायरस का प्रयोगशाला-तैयार संस्करण होता है जिसे शोधकर्ता अपनी इच्छा से प्रजनन कर सकते हैं। अब तक, TSWV पर काम करने वाले अमेरिकी पादप वैज्ञानिकों के पास ऐसी प्रणाली नहीं थी, जिससे यह सीमित हो जाता था कि वे कितनी तेजी से और कितनी निरंतरता से यह परीक्षण कर सकते हैं कि पौधे संक्रमण पर कैसे प्रतिक्रिया देते हैं और कौन से आनुवंशिक गुण रोगज़नक़ के खिलाफ टिकते हैं।

TSWV इतना लगातार खतरा क्यों है

टमाटर स्पॉटेड विल्ट वायरस किसानों के लिए कोई मामूली परेशानी नहीं है। यह थ्रिप्स नामक सूक्ष्म कीटों द्वारा फैलता है, जो खेतों में घूमते हैं और क्षेत्रीय हवा प्रणालियों पर सवार होकर नए उत्पादन क्षेत्रों में पहुंच सकते हैं। चूंकि वाहक इतनी आसानी से यात्रा करता है, किसी क्षेत्र में वायरस के प्रकट होने के बाद उसे नियंत्रित करना कठिन हो जाता है।

इस रोगज़नक़ का विस्तार असामान्य रूप से व्यापक है। वर्चोट ने कहा कि यह वायरस 1,000 से अधिक उत्पाद और सजावटी पौधों की किस्मों को नकारात्मक रूप से प्रभावित करता है। संक्रमित पौधे कम उत्पादन करते हैं, और उन्हें होने वाला नुकसान फसल को बाजार में बेचने योग्य नहीं बना सकता, जिससे किसान की आय पर सीधा असर पड़ता है।

• व्यापक मेजबान श्रेणी: 1,000 से अधिक संवेदनशील उत्पाद और सजावटी किस्में।
• कीट वाहक: थ्रिप्स, जो खेतों में और क्षेत्रों के बीच वायरस फैलाते हैं।
• उपज हानि: कम फसल और सौंदर्य संबंधी क्षति जो फसलों को बिक्री योग्य नहीं बना सकती।
• उपभोक्ता पर प्रभाव: कम आपूर्ति और अधिक इनपुट लागत अंततः ऊंची खुदरा कीमतों के रूप में दिखाई देती है।

आर्थिक जोखिम अच्छी तरह प्रलेखित है। अमेरिकी कृषि विभाग के रिस्क एवॉइडेंस एंड मिटिगेशन प्रोग्राम का अनुमान है कि TSWV फ्लोरिडा और जॉर्जिया सहित राज्यों में हर साल 100 मिलियन डॉलर की फसल क्षति का कारण बनता है, जो देश के सबसे उत्पादक सब्जी उत्पादक क्षेत्रों में से दो हैं।

टीम ने क्लोन को कैसे इंजीनियर किया

शोध पत्र के शीर्षक में वर्णित सफलता में एक नई रणनीति शामिल है: संक्रामक क्लोन के इंजीनियरिंग को संभव बनाने के लिए एंटी-वायरल रक्षा में महत्वपूर्ण नोड्स को निष्क्रिय करना। इस दृष्टिकोण ने शोधकर्ताओं को उन बाधाओं को पार करने की अनुमति दी जो संयुक्त राज्य अमेरिका में पहले के प्रयासों को रोक रही थीं।

व्यावहारिक लाभ पैमाना और विश्वसनीयता है। क्लोन हाथ में होने से, वर्चोट और उनके सहयोगी असीमित मात्रा में वायरस उत्पन्न कर सकते हैं, जिससे नियंत्रित परिस्थितियों में परीक्षण पौधों को टीका लगाना और यह तुलना करना बहुत आसान हो जाता है कि विभिन्न आनुवंशिक वंश रोगज़नक़ के संपर्क में आने पर कैसा प्रदर्शन करते हैं।

मिर्च और टमाटर प्रजनकों के लिए तेज़ रास्ता

प्रतिरोध के लिए प्रजनन एक संख्याओं का खेल है। प्रजनकों को पौधों की बड़ी आबादी की जांच करनी होती है, संक्रमण को सहन करने या उसका प्रतिरोध करने वाले दुर्लभ व्यक्तियों की पहचान करनी होती है, और फिर उन गुणों को उन किस्मों में स्थानांतरित करना होता है जिन्हें किसान वास्तव में लगाना चाहते हैं। प्रत्येक जांच चक्र में समय लगता है, और असंगत वायरस दबाव परिणामों की व्याख्या करना कठिन बना देता है।

वायरस का एक विश्वसनीय, पुनरुत्पादनीय स्रोत इस समीकरण को बदल देता है। यह प्रजनकों को पौधों को एक समान रूप से चुनौती देने की सुविधा देता है, जिससे एक आशाजनक आनुवंशिक उम्मीदवार और उसे आगे बढ़ाने के निर्णय के बीच प्रतिक्रिया चक्र छोटा हो जाता है। विशेष रूप से मिर्च के लिए — जिस फसल पर TSWV का दबाव गंभीर है — टीम को उम्मीद है कि यह उपकरण बेहतर, वायरस-प्रतिरोधी आनुवंशिकी की पहचान को तेज करेगा।

प्रयोगशाला की खोज से खेत तक

वर्चोट ने इस प्रगति को तैयार उत्पाद के बजाय आधारभूत कार्य के रूप में प्रस्तुत किया। क्लोन स्वयं एक शोध उपकरण है; इसके बाद आने वाली प्रतिरोधी किस्में उन प्रजनकों से आएंगी जो इसका उपयोग करेंगे।

उन्होंने कहा, "फसल उत्पादक इस वायरस से बहुत परिचित हैं, और हमें खुशी है कि यह खोज उनके लिए एक बड़ी उत्पादन चुनौती के प्रभावी समाधान का द्वार खोलती है।"

उन्होंने अपेक्षित परिणाम को एक श्रृंखलाबद्ध प्रतिक्रिया के रूप में वर्णित किया जो प्रजनन कार्यक्रम में शुरू होती है और सुपरमार्केट में समाप्त होती है। उन्होंने कहा, "प्रजनकों के लिए तकनीकी उपकरण बनाकर जिनका उपयोग वे नई किस्मों के विकास को तेज करने के लिए कर सकते हैं, हमें उम्मीद है कि एक सरल तरंग प्रभाव देखने को मिलेगा जहां मिर्च, टमाटर और अन्य उत्पाद अधिक मात्रा में होंगे और देश भर के किराना स्टोरों में उनकी कीमत कम होगी।"

प्रयोगशाला को खरीदारी की टोकरी से जोड़ने वाला तर्क आपूर्ति से होकर गुजरता है। जब TSWV का दबाव बढ़ता है, तो किसान बाजार में बिकने योग्य उपज खो देते हैं और इनपुट और प्रबंधन पर अधिक खर्च करते हैं। कम बिकने योग्य सब्जियां और अधिक उत्पादन लागत उपभोक्ताओं के लिए कीमतों को ऊपर धकेलती है। टिकाऊ प्रतिरोध वाली किस्में इस क्रम को दोनों सिरों पर बाधित करेंगी: फसलों की रक्षा करना और मौसम दर मौसम वायरस से लड़ने के खर्च को कम करना।

पादप विज्ञान के लिए व्यापक निहितार्थ

चूंकि TSWV इतनी विस्तृत श्रेणी की फसलों और सजावटी पौधों को संक्रमित करता है, एक कार्यशील संक्रामक क्लोन का मूल्य मिर्च और टमाटर से परे है। अन्य संवेदनशील प्रजातियों का अध्ययन करने वाले शोधकर्ता उसी प्रणाली का उपयोग यह जांचने के लिए कर सकते हैं कि वायरस संक्रमण कैसे स्थापित करता है और पौधे अपनी रक्षा कैसे करते हैं, जिससे संभवतः ऐसे प्रतिरोध तंत्र का पता चल सकता है जो फसलों में स्थानांतरित होते हैं।

सजावटी पौधों के उत्पादकों को भी लाभ हो सकता है। यह वायरस ग्रीनहाउस और नर्सरी उत्पादन के साथ-साथ खेत की सब्जियों को भी नुकसान पहुंचाता है, और वही मेजबान-श्रेणी की समस्या जो TSWV को इतना हानिकारक बनाती है, उसे सुसंगत, नियंत्रित तरीके से अध्ययन करना कठिन बनाती है।

आगे क्या होगा

टेक्सास ए एंड एम टीम का तत्काल लक्ष्य क्लोन को काम पर लगाना है। इसका मतलब है मांग पर वायरस का उत्पादन करना, परीक्षण पौधों को अधिक कुशलता से टीका लगाना, और मिर्च प्रजनकों का समर्थन करना जब वे प्रतिरोध के लिए आनुवंशिक सामग्री का मूल्यांकन करते हैं। सफलता को कई बढ़ते मौसमों में मापा जाएगा, क्योंकि आशाजनक वंश प्रायोगिक भूखंडों से व्यावसायिक किस्मों की ओर बढ़ते हैं।

फिलहाल, महत्व संरचनात्मक है: एक शोध क्षमता जो अमेरिकी वैज्ञानिक दशकों से चाहते थे, अंततः उपलब्ध है। मॉलिक्यूलर प्लांट-माइक्रोब इंटरैक्शन्स में प्रकाशित शोध पत्र की सहकर्मी समीक्षा की गई है, और विश्वविद्यालय इस खोज को एक आधारभूत कदम बताता है। क्या यह सस्ती, अधिक प्रचुर मिर्च और टमाटर में परिवर्तित होता है, यह उस प्रजनन कार्य पर निर्भर करता है जिसे तेज करने के लिए नया उपकरण डिज़ाइन किया गया है — ऐसा काम जो अब पूरी तरह से शुरू हो सकता है।

यह लेख Phys.org की रिपोर्टिंग पर आधारित है। मूल लेख पढ़ें।