पौधे प्रजनक, लचीली और उच्च गुणवत्ता वाली फसलें विकसित करने का लक्ष्य रखते हुए, वांछनीय गुणों को स्थानांतरित करने के लिए अक्सर विभिन्न प्रजातियों के पौधों को पार करते हैं। हालाँकि, उन्हें अक्सर एक बड़ी बाधा का सामना करना पड़ता है: संकर बीज की विफलता। यह प्रजनन बाधा अक्सर निकट संबंधी प्रजातियों को व्यवहार्य बीज पैदा करने से रोकती है। मैक्स प्लैंक इंस्टीट्यूट ऑफ मॉलिक्यूलर प्लांट फिजियोलॉजी का एक नया अध्ययन इस प्रक्रिया में महत्वपूर्ण खिलाड़ियों के रूप में छोटे आरएनए अणुओं की पहचान करके इस चुनौती में अंतर्दृष्टि प्रदान करता है। ये निष्कर्ष भविष्य में और अधिक सफल संकरण का मार्ग प्रशस्त कर सकते हैं।
जब संकर बीज विकसित नहीं हो पाते हैं, तो इसका कारण अक्सर एंडोस्पर्म में निहित होता है – पौधों के बीजों में एक ऊतक जो बढ़ते भ्रूण को पोषक तत्व प्रदान करता है, ठीक उसी तरह जैसे नाल स्तनधारी भ्रूण को पोषण देती है। भ्रूणपोष के समुचित विकास के बिना, बीज जीवित नहीं रह सकते।
क्लाउडिया कोहलर के अनुसंधान समूह के नेतृत्व में एक नए अध्ययन ने ब्रैसिसेकी परिवार में एक महत्वपूर्ण खोज की है, जिसमें सरसों, ब्रोकोली, रेपसीड और अन्य महत्वपूर्ण फसलें शामिल हैं। अध्ययन से संकर बीज की विफलता और मातृ छोटे आरएनए में कमी के बीच एक मजबूत संबंध का पता चलता है। ये छोटे अणु मातृ पौधे से भ्रूणपोष में स्थानांतरित होते हैं और भ्रूणपोष में जीन गतिविधि को नियंत्रित करते हैं।
असामान्य जीन अभिव्यक्ति विकास को रोक देती है
जब किसी बीज में जीन की अभिव्यक्ति असामान्य होती है, तो बीज का विकास रुक जाता है, जिससे अंततः उसकी मृत्यु हो जाती है। अध्ययन की मुख्य लेखिका कटारज़ीना डिज़ियासेक ने कहा, “हमारे निष्कर्ष बताते हैं कि मातृ प्रदत्त छोटे आरएनए की खुराक यह निर्धारित कर सकती है कि एक संकर बीज विकसित होगा या नहीं।” “इन आरएनए अणुओं के स्तर को नियंत्रित करके, हम संकर बीजों के अस्तित्व में सुधार करने और उन बाधाओं को दूर करने में सक्षम हो सकते हैं जो लंबे समय से विभिन्न पौधों की प्रजातियों के बीच सफल प्रजनन को रोकती हैं।”
दिलचस्प बात यह है कि यह तंत्र पौधों से भी आगे तक फैला हुआ है। हाइब्रिड डिसजेनेसिस के नाम से जानी जाने वाली एक समान घटना फल मक्खियों में होती है। इस मामले में, मां के छोटे आरएनए आनुवंशिक विकारों से रक्षा करते हैं जो तब हो सकते हैं जब पिता की आनुवंशिक सामग्री बहुत अधिक विचलित हो जाती है। इस प्रकार, पौधों और जानवरों दोनों में, मातृ छोटे आरएनए संकरण में प्रजातियों की अनुकूलता निर्धारित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। मुख्य सवाल यह है कि ये छोटे आरएनए कैसे उत्पन्न होते हैं और मातृ पौधे से एंडोस्पर्म में स्थानांतरित होते हैं, जिनकी वर्तमान में मैक्स प्लैंक इंस्टीट्यूट ऑफ मॉलिक्यूलर प्लांट फिजियोलॉजी में क्लाउडिया कोहलर की प्रयोगशाला में जांच चल रही है।
चूँकि पादप प्रजनकों को संकर बीज की विफलता की चुनौतियों का सामना करना पड़ रहा है, यह शोध प्रजातियों के बीच लाभकारी लक्षणों के हस्तांतरण को बढ़ाने के लिए एक आशाजनक नया अवसर प्रदान करता है। संकर बीज की विफलता के पीछे आणविक तंत्र को समझकर, प्रजनक अधिक लचीली फसलें विकसित करने में सक्षम हो सकते हैं जो पर्यावरणीय तनावों को बेहतर ढंग से झेल सकती हैं, उपज में सुधार कर सकती हैं और जैव विविधता को बनाए रख सकती हैं।
कटारज़ीना डिज़ियासेक, जुआन सैंटोस-गोंज़ालेज़, काई वांग, यिचुन किउ, जियाली झू, डायना रिगोला, कोएन निज़ब्रोक, क्लाउडिया कोहलर
