नव्या हरभरा जाती विकसनासाठी कृत्रिम बुद्धिमत्तेचा वापर

आंतरराष्ट्रीय संशोधकांचा गट हरभऱ्याचे सर्वोत्तम दर्जाची जात विकसित करण्यासाठी प्रयत्न करीत आहे. त्यासाठी कृत्रिम बुद्धिमत्तेचा वापर करून तयार केलेल्या जनुकीय प्रारूपातून या पिकाचे उत्पादन १२ टक्क्यांपर्यंत वाढवण्याची क्षमता असल्याचा दावा केला जात आहे. हे संशोधन ‘नेचर’ या संशोधनपत्रिकेमध्ये प्रकाशित करण्यात आले आहे. ऑस्ट्रेलियामध्ये हरभरा हे लागवड क्षेत्र आणि उत्पादनाच्या अनुषंगाने दुसरे महत्त्वाचे पीक आहे. नुसत्या क्षेत्राचा विचार केला तर जागतिक पातळीवरील एकूण कडधान्य पिकामध्ये ऑस्ट्रेलियाचा तिसरा क्रमांक लागतो. ऑस्ट्रेलियातील हे महत्त्वाचे पीक असून, त्यांच्या उत्पादन वाढीसाठी शास्त्रज्ञ काम करत आहेत. वनस्पतिजन्य प्रथिनांची मागणी आणि गरज सातत्याने वाढत आहे. स्थानिक अन्न उद्योगांची गरज पूर्ण करण्यासोबतच निर्यातीची संधीही साधता येईल. हरभऱ्याची जनुकीय संरचना व त्याचा नकाशा तयार केल्यानंतर त्यात आवश्यक ते बदल करून नव्या जाती विकसित करण्यासाठी सातत्याने प्रयत्न केले आहेत. या आंतरराष्ट्रीय प्रकल्पामध्ये ऑस्ट्रेलियातील क्विन्सलॅंड विद्यापीठातील संशोधकांनी नेमक्या कोणत्या जनुकांमध्ये बदल करायचा, यासाठी कृत्रिम बुद्धिमत्तेचा वापर केला आहे. येथील प्रो. बेन हायेज यांच्या नेतृत्वाखाली प्रो. काई व्हॉस -फेल्स आणि सहाय्यक प्रो. ली हिकी यांनी पीक पैदास कार्यक्रमात योग्य ते गुणधर्म पुढे नेणाऱ्या जनुकांचा रास्त अंदाज घेऊन बदल करण्याची प्रणाली विकसित केली आहे. हरभऱ्यामध्ये बियांचे वजन वाढवण्यासाठी प्रयत्न केले जात आहेत. याविषयी माहिती देताना प्रो. हायेज म्हणाले की, बहुतांश पिकांमध्ये काही प्रजातींचीच जनुकीय संरचना व नकाशे तयार झालेले आहेत. एकेका पिकाचा विचार केला तरी लागवडीखालील आणि जंगली जातींची संख्या ३००० पेक्षाही जास्त भरू शकते. अशा वेळी प्रत्येक जातींचे विश्लेषण करणे हे अवघड काम ठरते. केवळ तेच काम करत राहिले, तर उपलब्ध जनुकीय माहितीचा वापर पीक पैदाशीसाठी करण्यामध्ये अडचणी येऊ शकतात. हैदराबाद येथील आंतरराष्ट्रीय अर्ध शुष्क उष्ण कटिबंधीय पिके संशोधन संस्थेतील शास्त्रज्ञ डॉ. राजीव वार्ष्णेय यांनी याबाबत महत्त्वपूर्ण काम केले आहे. अभ्यासातून हरभऱ्याच्या मूळ प्रजननक्षमता वाढवणारी जनुके वेगळी केली आहेत. त्यातून हरभऱ्यातील जनुकीय फरकाचे संपूर्ण चित्र मिळू शकते. याविषयी माहिती देताना डॉ. वार्ष्णेय म्हणाले, की आम्ही हरभऱ्यातील एकूण जिनोममधील १५८२ वैशिष्ट्यपूर्ण जनुके ओळखली आहेत. १५८२ जनुकांच्या पायाभूत माहितीसाठ्यामुळे हरभऱ्याच्या नव्या जातींचा विकास करताना योग्य ते गुणधर्म पुढे नेता येतील. उदा. उत्पादनक्षमता, दुष्काळ, रोग आणि उष्णता यासाठी उच्च प्रतिकारकता इ. हरभऱ्याच्या माहिती साठ्याचा वापर करून क्विन्सलॅंड विद्यापीठामध्ये हरभरा बियांचे वजन आणि उत्पादनाशी संबंधित घटकांसाठी संशोधन करण्यात आले. विशेषतः प्रचंड प्रमाणात उपलब्ध असलेल्या जनुकीय माहितीचा वापर आणखी अचूकतेने करण्यासाठी खास प्रारूप तयार करण्यात आले. ते अधिक अचूक करण्यासाठी प्रयत्न चालूच आहेत. असे आहे तंत्रज्ञान - क्विन्सलॅंड विद्यापीठातील फास्टस्टॅक हे व्यासपीठ वापरून आम्ही हरभऱ्यावर काम करत आहोत. या तंत्रज्ञानामध्ये कृत्रिम बुद्धिमत्तेसह जनुकीय गुणधर्मांचा अंदाज लावण्यासाठी ‘जिनोमिक प्रेडिक्शन’ तंत्रज्ञानाचाही वापर केला जात आहेत. यासाठी संख्यात्मक पातळीवर मोठ्या प्रमाणात विश्लेषण करावे लागते. या विश्लेषणाला शास्त्रीय भाषेमध्ये ‘हॅप्लोटाइप मॉडेल’ किंवा ‘फेजिंग’ असे म्हणतात. या दोहो तंत्राच्या एकत्रिकरणातील पिकाची कार्यक्षमता सुधारण्यात यश येत आहे. पारंपरिक पैदास प्रक्रियेच्या तुलनेमध्ये वेळेची प्रचंड बचत होते.