చాలా కాలంగా కోరుకున్న సాధనం యునైటెడ్ స్టేట్స్లో అందుబాటులోకి వచ్చింది
టెక్సాస్ A&M అగ్రిలైఫ్ రీసెర్చ్ మొక్కల వ్యాధి శాస్త్రవేత్తలు యునైటెడ్ స్టేట్స్లో టొమాటో స్పాటెడ్ విల్ట్ వైరస్ (TSWV) యొక్క మొదటి ఇన్ఫెక్షియస్ క్లోన్ను తయారు చేశారు. ఇది వ్యాధి నిరోధకత కలిగిన మిరపకాయలు మరియు టొమాటోలను రైతుల పొలాలకు చేర్చడంలో ఒక ప్రధాన అడుగుగా, మరియు సంభావ్యంగా కూరగాయల దుకాణాల్లో ధరలు తగ్గడానికి దారితీయగల అభివృద్ధిగా ఆ బృందం వివరించింది.
ఈ పనిని టెక్సాస్ A&M డిపార్ట్మెంట్ ఆఫ్ ప్లాంట్ పాథాలజీ అండ్ మైక్రోబయాలజీ ప్రొఫెసర్ జీన్మేరీ వెర్చాట్, Ph.D. నేతృత్వం వహించారు. ఆమె బృందం పరిశోధన ఫలితాలు "A Novel Approach to Engineering Tomato Spotted Wilt Virus Infectious Clones by Disarming Key Nodes in Anti-Viral Defenses" అనే శీర్షికతో మాలిక్యులర్ ప్లాంట్-మైక్రోబ్ ఇంటరాక్షన్స్ జర్నల్లో ప్రచురితమయ్యాయి. ఈ విజయం దశాబ్దాలుగా అమెరికన్ శాస్త్రవేత్తలు వెతుకుతున్న ప్రశ్నకు సమాధానం ఇచ్చిందని పరిశోధకులు తెలిపారు.
ఇన్ఫెక్షియస్ క్లోన్ అనేది మూలంగా ఒక వైరస్ యొక్క ప్రయోగశాలకు సిద్ధమైన రూపం, దీన్ని పరిశోధకులు తమ ఇష్టానుసారం పునరుత్పత్తి చేయగలరు. ఇప్పటివరకు, TSWVపై పనిచేస్తున్న అమెరికన్ మొక్కల శాస్త్రవేత్తలకు అలాంటి వ్యవస్థ లేకపోవడం వల్ల, మొక్కలు సంక్రమణకు ఎలా స్పందిస్తాయి మరియు ఏ జన్యు లక్షణాలు ఆ వ్యాధికారకానికి వ్యతిరేకంగా నిలబడతాయి అనేది ఎంత వేగంగా మరియు స్థిరంగా పరీక్షించగలరో పరిమితమైంది.
TSWV ఎందుకు ఇంత దీర్ఘకాలిక ముప్పు
టొమాటో స్పాటెడ్ విల్ట్ వైరస్ రైతులకు చిన్న ఇబ్బంది కాదు. ఇది త్రిప్స్ అని పిలువబడే సూక్ష్మ కీటకాల ద్వారా వ్యాపిస్తుంది. ఇవి పొలాల గుండా కదులుతూ, ప్రాంతీయ గాలి వ్యవస్థలపై ప్రయాణించి కొత్త పెరుగుదల ప్రాంతాలకు వలస వెళ్లగలవు. వాహకం ఇంత సులభంగా ప్రయాణిస్తుంది కాబట్టి, ఒక ప్రాంతంలో వైరస్ కనిపించిన తర్వాత దాన్ని నియంత్రించడం కష్టం.
ఈ వ్యాధికారకం విస్తృతి అసాధారణంగా విస్తృతమైనది. వైరస్ 1,000కు పైగా కూరగాయలు మరియు అలంకార మొక్కల రకాలను ప్రతికూలంగా ప్రభావితం చేస్తుందని వెర్చాట్ తెలిపారు. సంక్రమణకు గురైన మొక్కలు తక్కువ దిగుబడి ఇస్తాయి, మరియు అవి పొందే నష్టం పంటను అమ్మకానికి పనికిరానిదిగా చేయగలదు, ఇది రైతుల ఆదాయాన్ని నేరుగా తగ్గిస్తుంది.
- విస్తృత ఆతిథేయి పరిధి: 1,000కు పైగా సున్నితమైన కూరగాయలు మరియు అలంకార రకాలు.
- కీటక వాహకం: త్రిప్స్, ఇవి పొలాల గుండా మరియు ప్రాంతాల మధ్య వైరస్ను వ్యాప్తి చేస్తాయి.
- దిగుబడి నష్టాలు: తగ్గిన పంట మరియు పంటలను అమ్మలేని స్థితికి చేర్చే రూప నష్టం.
- వినియోగదారులపై ప్రభావం: కఠినమైన సరఫరా మరియు అధిక ఇన్పుట్ ఖర్చులు చివరికి అధిక రిటైల్ ధరలుగా కనిపిస్తాయి.
ఆర్థిక ప్రమాదం బాగా నమోదు చేయబడింది. యునైటెడ్ స్టేట్స్ డిపార్ట్మెంట్ ఆఫ్ అగ్రికల్చర్ యొక్క రిస్క్ అవాయిడెన్స్ అండ్ మిటిగేషన్ ప్రోగ్రామ్ అంచనా ప్రకారం, ఫ్లోరిడా మరియు జార్జియా వంటి రాష్ట్రాల్లో TSWV ప్రతి సంవత్సరం $100 మిలియన్ల పంట నష్టాన్ని కలిగిస్తుంది. ఇవి దేశంలోని అత్యంత ఉత్పాదక కూరగాయల పెరుగుదల ప్రాంతాలలో రెండు.
బృందం క్లోన్ను ఎలా ఇంజనీరింగ్ చేసింది
పత్రం శీర్షికలో వివరించిన విధంగా, ఈ పురోగతిలో ఒక నవీన వ్యూహం ఉంది: ఇన్ఫెక్షియస్ క్లోన్ ఇంజనీరింగ్ను సాధ్యం చేయడానికి యాంటీ-వైరల్ రక్షణల్లోని కీలక నోడ్లను నిర్వీర్యం చేయడం. ఈ విధానం యునైటెడ్ స్టేట్స్లో మునుపటి ప్రయత్నాలను అడ్డుకున్న అడ్డంకులను అధిగమించడానికి పరిశోధకులను అనుమతించింది.
ఆచరణాత్మక ప్రయోజనం స్కేల్ మరియు విశ్వసనీయత. క్లోన్ చేతిలో ఉండటంతో, వెర్చాట్ మరియు ఆమె సహచరులు అపరిమితమైన వైరస్ను ఉత్పత్తి చేయగలరు, ఇది నియంత్రిత పరిస్థితుల్లో ప్రయోగ మొక్కలకు టీకాలు వేయడం మరియు వ్యాధికారకానికి గురైనప్పుడు వివిధ జన్యు వంశాలు ఎలా పనిచేస్తాయో పోల్చడం చాలా సులభం చేస్తుంది.
మిరప మరియు టొమాటో సంవర్ధకులకు వేగవంతమైన మార్గం
నిరోధకత కోసం సంవర్ధన అనేది సంఖ్యల ఆట. సంవర్ధకులు పెద్ద సంఖ్యలో మొక్కల జనాభాను పరిశీలించి, సంక్రమణను తట్టుకునే లేదా నిరోధించే అరుదైన వ్యక్తులను గుర్తించి, ఆ లక్షణాలను రైతులు నిజంగా నాటాలనుకునే రకాల్లోకి తరలించాలి. ప్రతి పరిశీలన చక్రం సమయం తీసుకుంటుంది, మరియు అస్థిరమైన వైరస్ ఒత్తిడి ఫలితాలను అర్థం చేసుకోవడం కష్టతరం చేస్తుంది.
విశ్వసనీయమైన, పునరుత్పత్తి చేయగల వైరస్ మూలం ఆ సమీకరణను మారుస్తుంది. ఇది సంవర్ధకులు మొక్కలను ఏకరీతిగా సవాలు చేయడానికి అనుమతిస్తుంది, ఆశాజనక జన్యు అభ్యర్థి మరియు దాన్ని ముందుకు తీసుకెళ్లాలా అనే నిర్ణయం మధ్య ఫీడ్బ్యాక్ లూప్ను తగ్గిస్తుంది. ముఖ్యంగా మిరపకాయలకు — TSWV ఒత్తిడి తీవ్రంగా ఉండే పంట — ఈ సాధనం ఉత్తమమైన, వైరస్-నిరోధక జన్యుశాస్త్రాన్ని గుర్తించడాన్ని వేగవంతం చేస్తుందని బృందం ఆశిస్తోంది.
ప్రయోగశాల ఆవిష్కరణ నుండి పొలం వరకు
వెర్చాట్ ఈ పురోగతిని పూర్తయిన ఉత్పత్తిగా కాకుండా పునాదిగా చిత్రీకరించారు. క్లోన్ స్వయంగా ఒక పరిశోధన సాధనం; దాన్ని ఉపయోగించే సంవర్ధకుల నుండి నిరోధక రకాలు వస్తాయి.
"పంట ఉత్పత్తిదారులకు ఈ వైరస్ బాగా తెలుసు, మరియు ఈ ఆవిష్కరణ వారికి ఒక ప్రధాన ఉత్పత్తి సవాలుకు ప్రభావవంతమైన పరిష్కారాలకు ద్వారం తెరుస్తుందని మేము సంతోషిస్తున్నాము," అని ఆమె చెప్పారు.
ఆశించిన ఫలితాన్ని సంవర్ధన కార్యక్రమంలో ప్రారంభమై సూపర్మార్కెట్లో ముగిసే ఒక చైన్ రియాక్షన్గా ఆమె వివరించారు. "కొత్త రకాల అభివృద్ధిని వేగవంతం చేయడానికి సంవర్ధకులు ఉపయోగించగల సాంకేతిక సాధనాలను తయారు చేయడం ద్వారా, మిరపకాయలు, టొమాటోలు మరియు ఇతర కూరగాయలు పుష్కలంగా ఉండి, దేశవ్యాప్తంగా కిరాణా దుకాణాల్లో తక్కువ ధరకు లభించే ఒక సాధారణ రిపుల్ ఎఫెక్ట్ను చూడాలని మేము ఆశిస్తున్నాము," అని ఆమె చెప్పారు.
ప్రయోగశాలను షాపింగ్ కార్ట్తో కలిపే తర్కం సరఫరా ద్వారా వెళుతుంది. TSWV ఒత్తిడి పెరిగినప్పుడు, రైతులు మార్కెట్ చేయగల దిగుబడిని కోల్పోతారు మరియు ఇన్పుట్లు మరియు నిర్వహణపై ఎక్కువ ఖర్చు చేస్తారు. తక్కువ అమ్మగల కూరగాయలు మరియు అధిక ఉత్పత్తి ఖర్చులు వినియోగదారులకు ధరలను పైకి నెడతాయి. దీర్ఘకాలిక నిరోధకత కలిగిన రకాలు ఆ క్రమాన్ని రెండు చివరల్లో అంతరాయం కలిగిస్తాయి: పంటలను రక్షించడం మరియు సీజన్ తర్వాత సీజన్ వైరస్తో పోరాడే ఖర్చును తగ్గించడం.
మొక్కల శాస్త్రానికి విస్తృత ప్రభావాలు
TSWV ఇంత విస్తృత శ్రేణి పంటలు మరియు అలంకార మొక్కలను సంక్రమింపజేస్తుంది కాబట్టి, పనిచేసే ఇన్ఫెక్షియస్ క్లోన్కు మిరపకాయలు మరియు టొమాటోలకు మించిన విలువ ఉంది. ఇతర సున్నితమైన జాతులను అధ్యయనం చేసే పరిశోధకులు వైరస్ సంక్రమణను ఎలా స్థాపిస్తుంది మరియు మొక్కలు తమను తాము ఎలా రక్షించుకుంటాయి అనేది పరిశోధించడానికి అదే వ్యవస్థను ఉపయోగించవచ్చు, ఇది పంటల మధ్య బదిలీ అయ్యే నిరోధక యంత్రాంగాలను వెల్లడించగలదు.
అలంకార మొక్కల పెంపకందారులు కూడా ప్రయోజనం పొందగలరు. ఈ వైరస్ గ్రీన్హౌస్ మరియు నర్సరీ ఉత్పత్తిని, అలాగే పొలం కూరగాయలను కూడా నష్టపరుస్తుంది, మరియు TSWVను ఇంత హానికరంగా చేసే అదే ఆతిథేయి-పరిధి సమస్య దాన్ని స్థిరమైన, నియంత్రిత పద్ధతిలో అధ్యయనం చేయడం కష్టతరం చేస్తుంది.
తదుపరి ఏమి వస్తుంది
టెక్సాస్ A&M బృందం యొక్క తక్షణ లక్ష్యం క్లోన్ను పనిలో పెట్టడం. అంటే డిమాండ్ ప్రకారం వైరస్ను ఉత్పత్తి చేయడం, ప్రయోగ మొక్కలకు మరింత సమర్థవంతంగా టీకాలు వేయడం, మరియు నిరోధకత కోసం జన్యు పదార్థాన్ని మూల్యాంకనం చేసే మిరప సంవర్ధకులకు మద్దతు ఇవ్వడం. ఆశాజనక లైన్లు ప్రయోగాత్మక ప్లాట్ల నుండి వాణిజ్య రకాల వైపు కదులుతున్నప్పుడు, విజయం అనేక పెరుగుదల సీజన్లలో కొలవబడుతుంది.
ప్రస్తుతానికి, ప్రాముఖ్యత నిర్మాణాత్మకమైనది: అమెరికన్ శాస్త్రవేత్తలు దశాబ్దాలుగా కోరుకున్న పరిశోధన సామర్థ్యం చివరకు అందుబాటులో ఉంది. మాలిక్యులర్ ప్లాంట్-మైక్రోబ్ ఇంటరాక్షన్స్లో ప్రచురితమైన ఈ పత్రం పీర్ రివ్యూ చేయబడింది, మరియు ఈ ఆవిష్కరణను ఒక పునాది అడుగుగా విశ్వవిద్యాలయం వివరించింది. ఇది చౌకగా, పుష్కలంగా ఉండే మిరపకాయలు మరియు టొమాటోలుగా మారుతుందా అనేది కొత్త సాధనం వేగవంతం చేయడానికి రూపొందించిన సంవర్ధన పనిపై ఆధారపడి ఉంటుంది — ఆ పని ఇప్పుడు పూర్తి స్థాయిలో ప్రారంభమవుతుంది.
ఈ వ్యాసం Phys.org నివేదిక ఆధారంగా రూపొందించబడింది. అసలు వ్యాసాన్ని చదవండి.
Originally published on phys.org
