डॉ. योगेंद्र नेरकर
Indian Agriculture : मानवाच्या अन्नसाखळीतील बीज हा प्रमुख घटक आहे. पिकांचे सरळ वाण असोत की संकरित, त्यांच्या बियाण्याची शुद्धता उत्पादन आणि गुणवत्तेच्या दृष्टीने महत्त्वाची असते. ‘संकरित जोम’ या आनुवंशिक तत्त्वानुसार अनेक पिकांच्या संकरित वाणांची उत्पादनक्षमता, गुणवत्ता आणि जैविक-अजैविक ताणांविरुद्धची सहनशीलता सरळ वाणांपेक्षा सरस आढळून आली आहे.
त्यामुळेच मका, ज्वारी, बाजरी, भात, भाजीपाला, फळे इत्यादी पिकांचे संकरित वाण लोकप्रिय झाले आहेत. तथापि, संकरित वाणांचे बीजोत्पादन करणे सरळ वाणांच्या बीजोत्पादनापेक्षा क्लिष्ट आणि खर्चीक असते. त्यामुळेच शेतकऱ्यांना सरळ वाणांपेक्षा संकरित वाणांच्या बियाण्यासाठी अनेक पटींनी अधिक किंमत मोजावी लागते.
तसेच शेतकऱ्यांना दरवर्षी नव्याने संकरित बियाणे विकत घ्यावे लागते. सरळवाणांच्या बाबत मात्र तो स्वतःच्या शेतातील पिकांपासून मिळालेले बियाणे पेरणीसाठी पुन्हा वापरू शकतो. संकरित वाणांचे बीजोत्पादनसुद्धा सरळ वाणांसारखेच सोपे झाले, तर हा प्रश्‍न गेले शतकभर अनुवंशशास्त्रज्ञांसाठी एक मोठे आव्हान ठरला आहे. डॉ. वेंकटेसन सुंदरेसन या भारतीय अमेरिकन शास्रज्ञाच्या अलीकडील संशोधनातून आता हा प्रश्‍न सुटणार आहे. या शोधासाठी डॉ. सुंदरेसन यांना २०२४ चा ‘वुल्फ पुरस्कार’ नुकताच जाहीर झाला आहे.
२०२४ चे पुरस्कारार्थी
शेती संशोधनासाठी दिला जाणारा ‘वुल्फ पुरस्कार’ नोबेल इतकाच बहुमानाचा समजला जातो. यंदाचा पुरस्कार डॉ. सुंदरेसन (विशेष सन्माननीय प्राध्यापक, वनस्पती जीवशास्त्र विभाग, कॅलिफोर्निया विद्यापीठ, डेव्हिस), डॉ. एलियट मेयरोविट्झ (प्राध्यापक, कॅलिफोर्निया इन्स्टिट्यूट ऑफ टेक्नॉलॉजी) आणि डॉ. जोन कोरी (प्राध्यापिका, वनस्पती पेशी रेणवीय प्रयोगशाळा, साल्क इन्स्टिट्यूट) यांना जाहीर झाला आहे.
तिघेही अमेरिकन शास्त्रज्ञ आहेत. वनस्पतींची वाढ, अवयव निर्मिती, पुनरुत्पादन आणि हवामान बदलास सामोरे जाण्यासाठीची सहनशीलता या गुणधर्मांचे आनुवंशिक नियंत्रण आणि होणाऱ्या रेणवीय प्रक्रिया याबाबतचे संशोधन त्यांनी सुमारे चार दशके वेगवेगळ्या प्रयोगशाळेत केले. डॉ. सुंदरेसन यांनी याशिवाय भाताच्या पुनरुत्पादन प्रक्रियांबाबतचे रेणवीय संशोधन, त्यांचे आनुवंशिक नियंत्रण, जनुक संपादन यांवरही संशोधन केले. मूलभूत संशोधन हे उपयोजित संशोधनासाठी फार उपयुक्त ठरू शकते, हे या शास्त्रज्ञांच्या कार्याने दाखवून दिले आहे.
डॉ. सुंदरेसन यांचे क्रांतिकारी संशोधन
बीजोत्पन्न करणाऱ्या वनस्पतींमध्ये सामान्यतः लैंगिक पद्धतीने बीजधारणा होते. तथापि काही वनस्पतींमध्ये अलैंगिक पद्धतीने बीजधारणा होते. म्हणजे परागीकरण न होता बीजांड मातृपेशीपासूनच सरळ बीजधारणा होते. या पद्धतीच्या बीजधारणेला ‘अ‍ॅपोमिक्सिस'' असे म्हणतात. डॉ. सुंदरेसन यांनी लैंगिक बीजधारणा पद्धतीमधील रेणवीय प्रक्रिया आणि त्यांच्या आनुवंशिक नियंत्रणाबद्दल केलेल्या संशोधनाचा उपयोग करून जनुक संपादन तंत्रज्ञानाद्वारे भातामध्ये कृत्रिमरीत्या अ‍ॅपोमिक्सिस घडवून आणले.
याला त्यांनी ''सिंथेटिक अ‍ॅपोमिक्सिस'' असे नाव दिले. अशाप्रकारे संकरित भातात अ‍ॅपोमिक्सिस गुणधर्म अंतर्भूत केल्यानंतर घेतलेले पीक मातृवृक्षाप्रमाणेच म्हणजे संकरित गुणधर्म असलेले बीज तयार करते. हे बियाणे पेरल्यानंतर पुढील पिढीतसुद्धा हा गुणधर्म कायम राहतो. अशाप्रकारे संकरित वाणाचे बीजोत्पादन सरळ वाणाप्रमाणेच करता येणार असल्याने अनुवंशशास्रज्ञांना गेले शतकभर सतावणारा प्रश्‍न सुटून शेतकऱ्यांना संकरित बियाणे कमी किमतीत मिळेल.
२०१९ मध्ये डॉ. सुंदरेसन आणि त्यांचे सहकारी डॉ. इम्तियाज खांडे यांना सिंथेटिक अ‍ॅपोमिक्सिस अंतर्भूत केलेल्या संकरित भात पिकात असे आढळून आले, की फक्त ३० टक्के बियाणेच अलैंगिक पद्धतीने तयार झाले होते, तर उरलेले ७० टक्के बियाणे लैंगिक पद्धतीने तयार झाले होते. असे लैंगिक पद्धतीने तयार झालेले बियाणे आनुवंशिकदृष्ट्या एकसारखे नसल्याने पुढील पिढीतील पिकात वैविध्य आढळते आणि संकर जोमसुद्धा नसतो.
म्हणूनच सध्या शेतकऱ्याला पेरणीसाठी संकरित बियाणे दरवर्षी बीजोत्पादक कंपनीकडून विकत घ्यावे लागते. डॉ. सुंदरेसन यांच्या चमूने संशोधनात प्रगती करून आता ९५ टक्के बीजधारणा अलैंगिक पद्धतीने तयार होणारा भात वाण तयार केला आहे. फ्रांस, जर्मनी आणि घानामधील शास्रज्ञांचेसुद्धा सहकार्य त्यांना यासाठी लाभले आहे. १०० टक्के बीज अलैंगिक पद्धतीने तयार होणारा भात वाण तयार करण्यात त्यांना यश येईल, असे वाटते.
त्यानंतरच शेतकऱ्यांना लागवडीसाठी अ‍ॅपोमिक्सिस असलेले बियाणे उपलब्ध होऊ शकेल. सिंथेटिक अ‍ॅपोमिक्सिस घडवून आणण्यासाठी चार जनुके जबाबदार असतात, असे त्यांनी शोधून काढले आहे. ही चार जनुके, जनुक संपादन तंत्रज्ञानाद्वारे एकाच टप्प्यामध्ये इतर वनस्पतीत अंतर्भूत करता येतात, असेही त्यांनी सिद्ध केले.
अशाप्रकारे त्यांनी सिंथेटिक अ‍ॅपोमिक्सिसयुक्त संकरित मक्याचा वाणसुद्धा तयार केला असून त्याच्या बियाण्याच्या शेतातील चाचण्या प्रगतिपथावर आहेत. येत्या काही वर्षांतच अनेक पिकांचे अ‍ॅपोमिक्सिक वाण तयार करून लागवडीसाठी शेतकऱ्यांना देता येतील. त्यायोगे अन्न उत्पादनात आणखी एक क्रांती होऊन जगाला अन्नसुरक्षेची हमी मिळेल.
वेंकटेसन सुंदरेसन यांचा जन्म भारतात १९५२ मध्ये झाला. त्यांनी पदार्थविज्ञान शास्त्रात पुणे विद्यापीठातून बी. एस्सी, कानपूर येथील भारतीय तंत्रज्ञान संस्थेतून एम. एस्सी. आणि अमेरिकेतील कार्नेगी मेलन विद्यापीठातून एमएस पदवी संपादन केल्यानंतर आपल्या अभ्यासक्षेत्राची दिशा बदलली.
जीवशास्त्राकडे वळून त्यांनी हार्वर्ड विद्यापीठातून जैवभौतिक शास्त्रात पीएचडी पदवी संपादन केली. त्यांना कॅलिफोर्निया विद्यापीठात आनुवंशशास्र विभागात संशोधन शिष्यवृत्ती मिळाली. सिंगापूर येथील राष्ट्रीय विद्यापीठाच्या रेणवीय कृषी जीवशास्त्र संस्थेचे संस्थापक संचालक म्हणूनही त्यांनी कार्य केले. २०१८ पासून ते कॅलिफोर्निया विद्यापीठाच्या डेव्हिस कॅम्पसमध्ये वनस्पती जीवशास्त्राचे विभागप्रमुख असून, विशेष सन्माननीय प्राध्यापक म्हणून कार्यरत आहेत.
डॉ. सुंदरेसन यांचे भावी संशोधन
भाताच्या मुळांमध्ये वास करणाऱ्या व मुळांच्या परिसरातील जीवाणूंच्या वनस्पती पेशींवरील सहकार्याचा ते अभ्यास करीत आहेत. वनस्पतींच्या वाढीच्या आणि हवामान बदलास सामोरे जाण्यासाठी पेशींमध्ये होणाऱ्या रेणवीय बदलांच्या रहस्याचा उलगडा करणे हे त्यांचे ध्येय आहे. मूलभूत संशोधनातून निसर्गाची गुपिते उलगडणे आणि त्याआधारे उपयोजित संशोधन करून जगाच्या अन्नसुरक्षेत मोलाची भर घालणे असे डॉ. सुंदरेसन यांचे दिशादर्शक कार्य तरुण शास्त्रज्ञांना प्रेरणादायी आहे, तसेच भारतीयांसाठी अभिमानास्पद देखील आहे.
(लेखक महात्मा फुले कृषी विद्यापीठाचे माजी कुलगुरू आहेत.)
ॲग्रोवनचे सदस्य व्हा
शॉपिंगसाठी 'सकाळ प्राईम डील्स'च्या भन्नाट ऑफर्स पाहण्यासाठी क्लिक करा.
Read the Latest Agriculture News in Marathi & Watch Agriculture videos on Agrowon. Get the Latest Farming Updates on Market Intelligence, Market updates, Bazar Bhav, Animal Care, Weather Updates and Farmer Success Stories in Marathi.
ताज्या कृषी घडामोडींसाठी फेसबुक, ट्विटर, इन्स्टाग्राम , टेलिग्रामवर आणि व्हॉट्सॲप आम्हाला फॉलो करा. तसेच, ॲग्रोवनच्या यूट्यूब चॅनेलला आजच सबस्क्राइब करा.
