Agriculture Technology: उष्णता प्रतिबंधक गहू वाण निर्मितीसाठी ‘फ्रुक्टन्स’चे महत्त्व

सोनाली उबाळे, डॉ. प्रमोद रसाळ

Agricultural Research : गहू हे जगातील सर्वांत महत्त्वाचे आणि मोठ्या प्रमाणावर लागवड केले जाणारे पीक आहे. या पिकामध्ये पोषणमूल्य भरपूर आहेत. अन्नसुरक्षेसाठी हे महत्त्वाचे पीक आहे. गव्हाचे उच्च उत्पादन मिळवण्यासाठी वैज्ञानिक पद्धतींचा वापर, आधुनिक तंत्रज्ञानाचा अवलंब आणि उष्णतेच्या ताणाचा प्रतिकार करण्यासाठी सुधारित वाणांचा विकास होत आहे.

गेल्या काही दशकांपासून जागतिक तापमानवाढीमुळे पीक उत्पादनावर गंभीर परिणाम होत आहेत. उष्णतेच्या ताणामुळे (३२ अंश सेल्सिअसपेक्षा जास्त तापमान) गव्हाच्या उत्पादनक्षमतेत लक्षणीय घट होत आहे.

गव्हाच्या बियांची अंकुरण क्षमता, उगवणीची प्रक्रिया आणि धान्य भरण्याची प्रक्रिया उच्च तापमानामुळे प्रभावित होते. विशेषतः फुलोऱ्यानंतरच्या टप्प्यात उष्णतेचा ताण प्रकाशसंश्लेषणावर विपरीत परिणाम करतो, ज्यामुळे धान्य भरण्यासाठी आवश्यक अन्नद्रव्यांचा पुरवठा कमी होतो. परिणामी, धान्याचे वजन आणि दर्जा कमी होतो.

ताणाच्या नियमनासाठी ‘फ्रुक्टन्स’ची भूमिका

फ्रुक्टन्स हे गव्हामधील साठवण कार्बोहायड्रेट्स आहेत. फ्रुक्टन्स हे वनस्पतींमध्ये तात्पुरते साठवण कार्बोहायड्रेट्स म्हणून कार्य करतात. प्रकाशसंश्लेषणाच्या दरम्यान तयार

झालेले अन्नद्रव्य फ्रुक्टन्सच्या स्वरूपात साठवले जातात. जे वनस्पतींना

उष्णतेच्या ताणाचा प्रतिकार करण्यास मदत करतात.

हे पॉलिसॅकाराइड्स आहेत, जे मुख्यतः फ्रक्टोज अवशेषांनी बनलेले असून त्यांच्या शेवटी ग्लुकोज अवशेष असतो. गव्हामध्ये फ्रुक्टन्स पान, खोड, मुळे आणि दाण्यामध्ये आढळते.

उष्णतेच्या ताणामुळे पाण्याचा तुटवडा निर्माण होतो. अशा परिस्थितीत

फ्रुक्टन्स वनस्पतींमध्ये परासरणीय ताण कमी करून पाण्याचे योग्य संतुलन राखतात.

उष्णता ताणामुळे वनस्पतींमध्ये ऑक्सिडेटिव्ह ताण निर्माण होतो, ज्यामुळे पेशींमध्ये मुक्त रॅडिकल्सची संख्या वाढते. फ्रुक्टन्स हे ऑक्सिडेटिव्ह ताण कमी करून वनस्पतींच्या पेशींचे संरक्षण करतात.

गव्हाची पाने, खोड आणि मुळांमध्ये साठवलेले फ्रुक्टन्स सुक्रोजमध्ये रूपांतरित होतात आणि फुलोऱ्याद्वारे धान्य भरण्यासाठी वापरले जातात. उच्च तापमानाच्या परिस्थितीतही हा कार्बन प्रवाह अखंड राखण्याचे कार्य फ्रुक्टन्स करतात.

फ्रुक्टन्स आणि गव्हाचा उत्पादनशास्त्राशी संबंध

ताण व्यवस्थापन: फ्रुक्टन्स उच्च तापमान आणि कोरड्या परिस्थितीत वनस्पतींना टिकून राहण्यास मदत करतात. ताण परिस्थितीत त्यांचा उपयोग धान्य भरण्यासाठी होतो.

स्रोत-सिंक यंत्रणेतील भूमिका: गव्हामध्ये फ्रुक्टन्सची रचना ही स्रोत-सिंक उतींच्या कार्यक्षमतेवर अवलंबून असते. ताण परिस्थितीत, हे कार्बन साठवणुकीचे पूरक स्रोत म्हणून कार्य करतात.

सुधारित गव्हाच्या वाणांचा विकास: फ्रुक्टन्सच्या प्रमाणावर आधारित गव्हाच्या सुधारित वाणांचा विकास उष्णता ताण सहनशीलता वाढवण्यासाठी उपयुक्त ठरतो.

संभाव्य फायदे

उष्णता ताणामुळे होणारे नुकसान कमी करून उत्पादनक्षमता सुधारण्यासाठी फ्रुक्टन्स उपयुक्त ठरतात. फ्रुक्टन्सचे आरोग्यासाठी महत्त्व लक्षात घेता, गव्हाच्या धान्यांमध्ये अधिक फ्रुक्टन्सचा समावेश पोषणमुल्यात सुधारणा करतो. परासरणीय गुणधर्मांमुळे फ्रुक्टन्स वनस्पतींमध्ये पाण्याचे व्यवस्थापन सुधारतात, ज्यामुळे पाणीटंचाईच्या परिस्थितीतही वनस्पतीचा टिकाऊपणा वाढतो.

फ्रुक्टन्स हे गव्हाच्या बरोबरीने मानवासाठीही फायदेशीर असतात. ते प्रीबायोटिक्स म्हणून ओळखले जातात, जे पचनतंत्राच्या आरोग्यास चालना देतात, रोगप्रतिकारशक्ती सुधारतात, मोठ्या आतड्याच्या कर्करोगाचा धोका कमी करतात आणि हाडांचे आरोग्य सुधारतात.

‘फ्रुक्टन्स’च्या संशोधनाचे महत्त्व

उष्णता ताणामुळे गव्हाच्या उत्पादनावर होणारे नकारात्मक परिणाम कमी करण्यासाठी फ्रुक्टन्स महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावतात. गव्हामधील फ्रुक्टन्सचे सखोल अध्ययन आणि त्यावर आधारित सुधारित वाणांचा विकास केल्यास, अन्नसुरक्षा सुनिश्चित करता येईल. अशा संशोधनाद्वारे हवामान बदलाशी लढा देणे आणि पोषणमुल्याने समृद्ध गव्हाच्या वाणांचा विकास करणे शक्य होईल.

महात्मा फुले कृषी विद्यापीठातील जनुकशास्त्र आणि पीक प्रजनन विभागाने ‘‘गव्हाच्या स्टेम फ्रुक्टन्समध्ये आनुवंशिक विविधता आणि उष्णता प्रतिकारक्षमतेवर त्याचा प्रभाव’’ या विषयावर संशोधन केले आहे. यात २० विविध गहू वाणांचा अभ्यास करण्यात आला. गव्हाच्या ‘स्टेम फ्रुक्टन्स’च्या विविधतेचा अभ्यास करणे आणि उष्णता प्रतिबंधकतेशी त्याचा संबंध तपासणे हे या संशोधनाचे मुख्य उद्दिष्ट होते.

संशोधनात असे लक्षात आले की गव्हाच्या वाणांमध्ये फ्रुक्टन्सची पातळी उष्णता प्रतिकारावर प्रभाव टाकते. गव्हाच्या वाणांमध्ये उष्णता प्रतिकारक गुण वाढवण्यासाठी फ्रुक्टन्स पातळी एक प्रमुख बायोमार्कर म्हणून काम करू शकते. फुले समधान, एन आय ए डब्लू ३४, आणि एन आय ए डब्लू ४२८४ हे वाण उष्णता ताणाखाली चांगली कार्यक्षमता दर्शवितात तसेच उच्च फ्रुक्टन्स पातळी राखतात. या वाणांचा वापर उच्च तापमान प्रतिकारक्षम वाणांच्या विकासासाठी केला जाऊ शकतो.

गव्हाच्या उष्णता प्रतिकारक वाणांचा विकास करणे हे आगामी काळात अत्यंत महत्त्वाचे आहे. फ्रुक्टन्सचे महत्त्व त्याच्या उष्णता प्रतिकारक्षमतेत आणि उच्च उत्पादनामध्ये आहे फ्रुक्टन्सच्या संशोधनामध्ये गुंतवणूक आणि नावीन्यपूर्ण पद्धतींचा अवलंब केल्याने गव्हाच्या उत्पादनात एक नवा क्रांतिकारी बदल घडवला जाऊ शकतो.

- सोनाली उबाळे, ७७७५०८८५१८

(आचार्य पदवी विद्यार्थी, जनुकशास्त्र आणि पीक प्रजनन विभाग, महात्मा फुले कृषी विद्यापीठ, राहुरी)

- डॉ. प्रमोद रसाळ, ७५८८०३६३८८

(माजी अधिष्ठाता तथा शिक्षण संचालक, महात्मा फुले कृषी विद्यापीठ, राहुरी)