शोधकर्ताओं ने फ्रांतोइओ, लेसीनो जीनोम की पूरी मैपिंग की

सारांश

शोधकर्ताओं की एक अंतरराष्ट्रीय टीम ने लेसिनो और फ्रैंटोइओ जैतून के पेड़ों की किस्मों के संपूर्ण जीनोम का मानचित्रण किया है, जिससे जैतून के पेड़ों की आनुवंशिकी को समझने और जलवायु परिवर्तन के प्रति अधिक प्रतिरोधी पेड़ विकसित करने के लिए बहुमूल्य जानकारी प्राप्त हुई है। इन दोनों किस्मों के जीनोम की तुलना करके, शोधकर्ताओं का लक्ष्य तनाव प्रतिक्रियाओं से संबंधित जीनों की पहचान करना और नमक सहनशीलता जैसे गुणों को बढ़ाने के लिए जीन संपादन तकनीकों का संभावित उपयोग करना है। यह जीनोमिक अनुसंधान जैतून के पेड़ों की खेती में क्रांति ला सकता है, जिससे भूमध्यसागरीय जलवायु में चुनौतियों का सामना कर रहे उत्पादकों के लिए अधिक उत्पादक और नवीन समाधान सामने आ सकते हैं।

शोधकर्ताओं की एक अंतरराष्ट्रीय टीम ने लेकिनो और फ्रैंटोइओ जैतून वृक्ष की किस्मों के संपूर्ण जीनोम का मानचित्रण किया है।

दो देशी इतालवी किस्मों, जो अब दर्जनों देशों में उगाई जाती हैं, की जीनोमिक मैपिंग से शोधकर्ताओं को उनकी तुलना करने में मदद मिलेगी और जैतून के पेड़ की आनुवंशिकी को गहराई से समझने का मार्ग प्रशस्त होगा।

"के समय में जलवायु परिवर्तनलुका सेबेस्टियानी ने कहा, "जैतून के पेड़ों के जीनोमिक्स के बारे में अधिक जानने का मतलब है कि वे पेड़ प्रमुख और कभी-कभी नए पर्यावरणीय तनावों पर कैसे प्रतिक्रिया करते हैं, इसके बारे में अधिक जानना।" 

अध्ययन के समन्वयक, जो स्कूला सुपीरियर संत अन्ना डी पीसा में बागवानी विज्ञान के पूर्ण प्रोफेसर भी हैं, ने बताया Olive Oil Times जीनोमिक्स से भूमध्यसागरीय बेसिन में अधिक लचीले जैतून के बाग पैदा हो सकते हैं।

"जलवायु परिवर्तन के अनुकूल होने के लिए हमें चाहिए प्रतिरोधी जीनोटाइपसेबेस्टियानी ने कहा, "कृषि संबंधी जानकारी के साथ-साथ उपयुक्त कृषि तकनीकें भी आवश्यक हैं।" Στρατός Assault - Παίξτε Funny Games"अगर पानी की कमी होगी, तो सिंचाई की ज़रूरत होगी, लेकिन साथ ही ऐसी किस्मों की भी ज़रूरत होगी जो पानी का कुशलतापूर्वक उपयोग करें। इससे जुड़ी चुनौतियाँ भी हैं। उच्च तापमान, नए रोगाणु संवेदनशीलता और कीट हमलों।” 

"उन्होंने कहा, "जीन मैपिंग उन उपकरणों में से एक है जो हमें अधिक तेजी से समाधान खोजने में मदद कर सकता है।"

यद्यपि जैतून वृक्ष का जीन संपादन अभी भी अपनी प्रारंभिक अवस्था में है, फिर भी दोनों किस्मों के जीनोम की तुलना करने से पारंपरिक प्रजनन कार्यक्रमों की तुलना में अधिक शीघ्रता से अधिक लचीले वृक्ष प्राप्त हो सकते हैं। 

फ्रैन्टियो और लेक्सिनो दोनों के बारे में वैज्ञानिक साहित्य में अच्छी तरह से उल्लेख किया गया है, साथ ही पर्यावरणीय तनाव से निपटने में उनके व्यवहार के बारे में भी बताया गया है।

"सेबेस्टियानी ने कहा, "तनाव, सूखे और विशेष रूप से लवणता, के प्रति उनकी प्रतिक्रियाएँ बहुत ही दिलचस्प मॉडल हैं, क्योंकि फ्रैंटोइओ सहनशील है, जबकि लेकिनो कम सहनशील है।"

"उन्होंने कहा, "हम इस अंतर के पीछे के तंत्र को समझाने के लिए वर्षों से काम कर रहे हैं, लेकिन जीनोमिक डेटा के बिना, यह पूरी तरह से समझना हमेशा कठिन था कि कौन से जीन इसमें शामिल हो सकते हैं।"

"सेबेस्टियानी ने कहा, "अनुक्रमण से हमें शब्दावली प्राप्त होती है, जिससे हम समझ सकते हैं कि ये दोनों किस्में एक दूसरे से अलग क्यों हैं।"

शोधकर्ताओं के अनुसार, पारंपरिक प्रजनन के माध्यम से जैतून की किस्मों का चयन करने की सामान्य प्रथा समय लेने वाली है और इससे हमेशा सर्वोत्तम परिणाम नहीं मिलते हैं।

उनके में काग़ज़शोधकर्ताओं ने पाया कि इसके बाद से मिश्रित परिणाम सामने आए हैं Στρατός Assault - Παίξτε Funny Games"जीन स्थान और संरचना पर सटीक आणविक जानकारी काफी हद तक गायब है।” वैज्ञानिकों को मानचित्रण पूरा करने में दो साल से अधिक का समय लगा। 

"हमने यह इटली की राष्ट्रीय रिकवरी और लचीलापन योजना से प्राप्त धनराशि के कारण किया है और इस तथ्य के कारण भी कि हम एक काफी बड़े समूह हैं," सेबेस्टियानी ने कहा, जिसमें एरिज़ोना विश्वविद्यालय और सऊदी अरब में किंग अब्दुल्ला विज्ञान और प्रौद्योगिकी विश्वविद्यालय के सहकर्मी भी शामिल थे।

दोनों किस्मों में दीर्घ टर्मिनल दोहराव का उच्च प्रतिशत पाया गया, जो उनके जीनोम में महत्वपूर्ण समानता दर्शाता है।

दोहराए गए डीएनए अनुक्रम यादृच्छिक नहीं होते, क्योंकि वे विकास द्वारा आकार लेते हैं और महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकते हैं, जैसे जीनोम की स्थिरता और अखंडता को बनाए रखने में मदद करना।

"सेबेस्टियानी ने कहा, "हम अभी तक यह अच्छी तरह से नहीं जानते हैं कि जीनोम के विभिन्न भाग किस प्रकार परस्पर क्रिया करते हैं।" Στρατός Assault - Παίξτε Funny Games"अब जबकि हमारे पास विभिन्न किस्मों के बारे में यह जानकारी है, हम उन अंतरों को देखना शुरू कर सकते हैं, और इससे हमें आने वाले वर्षों में प्रजातियों को बेहतर ढंग से समझने में मदद मिल सकती है।” 

उन्होंने शोधकर्ताओं के समक्ष दो किस्मों के जीनोम का मानचित्रण करने में आई चुनौती की तुलना एक पहेली को पूरा करने से की, जिसमें आधे टुकड़े साफ नीले आकाश के होते हैं।

"उन्होंने कहा, "ऐसे मामले में, पहेली के टुकड़ों को जोड़ना, उस मामले की तुलना में कहीं अधिक जटिल है, जिसमें बहुत सारी विविधताएं होती हैं।" Στρατός Assault - Παίξτε Funny Games"जैतून के मामले में यह एक समस्या है, क्योंकि हमारे यहां कई अत्यधिक दोहराव वाले क्षेत्र हैं।” 

जीनोम के भीतर जीन की स्थिति का पता लगाना कच्चे डीएनए अनुक्रमों को व्यावहारिक ज्ञान में बदलने के लिए मौलिक है, और यह शोधकर्ताओं को एक जीन को एक विशिष्ट लक्षण से जोड़ने में मदद करता है, जैसे कि उपज, तेल संरचना, या कीटों और रोगों के प्रति प्रतिरोध। 

यह ज्ञान प्रजनन कार्यक्रमों को गति प्रदान करता है, तथा धीमे, यादृच्छिक चयन के स्थान पर लक्षित दृष्टिकोण अपनाता है। 

जीन की स्थिति से यह भी पता चलता है कि वे किस प्रकार विनियमित होते हैं और परस्पर क्रिया करते हैं, तथा अनुकूलन और पालतूकरण के बारे में अंतर्दृष्टि प्रदान करते हैं। 

जैतून के मामले में, सटीक मानचित्र वैज्ञानिकों को किस्मों की तुलना करने, विकासात्मक परिवर्तनों का पता लगाने, तथा अधिक लचीली और उच्च गुणवत्ता वाली किस्में विकसित करने के लिए मार्कर-सहायता प्राप्त प्रजनन या जीन संपादन जैसे सटीक उपकरण डिजाइन करने में सक्षम बनाते हैं।

"सेबेस्टियानी ने कहा, "यह उच्च गुणवत्ता वाला मानचित्रण केवल तभी किया जा सकता है जब आपके पास बहुत बड़े टुकड़ों को अनुक्रमित करने वाली तकनीकें हों, जिससे यह आसान हो जाता है।"

"उन्होंने कहा, ‘‘पिछले कुछ वर्षों में तकनीकों में भारी विकास हुआ है।’’ Στρατός Assault - Παίξτε Funny Games"आज हमारे पास पैकबायो है, जो लंबे डीएनए खंडों का अनुक्रमण संभव बनाता है, जो पहले संभव नहीं था।”

में तनाव की स्थिति, जैसे कि किसी कारण से प्रेरित मिट्टी की लवणता या सूखे में, केवल कुछ ही जीन शामिल हो सकते हैं, जिनके बीच अंतर देखा जा सकता है दो किस्में.

"सेबेस्टियानी ने कहा, "जीन संरचना में या यहां तक ​​कि प्रमोटर क्षेत्र में भी एक छोटा सा अंतर, जो जीन के कार्य करने की क्षमता को नियंत्रित करता है, जीन के बिल्कुल भी काम न करने, या कम सक्रिय होने, या अधिक सक्रिय होने का कारण बन सकता है।"

उन्होंने कहा कि अंतरों को पहचानना और समझना महत्वपूर्ण है।

"सेबेस्टियानी ने कहा, "अगर मैं समझता हूं कि एक निश्चित प्रकार के तनाव में शामिल जीन की फ्रैंटोइओ में एक संरचना है और लेक्सिनो में दूसरी है, और यह फ्रैंटोइओ में बेहतर और लेक्सिनो में खराब काम करता है, तो मैं आरएनए अनुक्रमण या अन्य प्रौद्योगिकियों के साथ जीन अभिव्यक्ति विश्लेषण तकनीकों का उपयोग कर सकता हूं, यह देखने के लिए कि क्या संरचनात्मक भिन्नता गतिविधि को प्रभावित करती है।"

"उन्होंने कहा, "अगर मुझे पता चलता है कि ऐसा होता है, तो हमारे पास अब आनुवंशिक संपादन भी है।" Στρατός Assault - Παίξτε Funny Games"जैतून में, यह अभी तक बहुत प्रभावी नहीं है, लेकिन मैं लेसिनो जीन को फ्रैंटोइओ जीन के रूप में पुन: लिख सकता हूं, उस जानकारी को स्थानांतरित कर सकता हूं ताकि यह अलग तरीके से काम करे।”

हालांकि, सेबेस्टियानी ने बताया कि अन्य प्रजातियों की तुलना में जैतून के पेड़ के जीन को संपादित करने का अनुसंधान अभी भी प्रारंभिक चरण में है। 

"सेबेस्टियानी ने कहा, "मैं अपने समूह के साथ पॉप्लर [विलो वृक्षों की 35 प्रजातियों का वंश] पर भी काम करता हूं।" Στρατός Assault - Παίξτε Funny Games"चिनार के पेड़ों में, हम यह पहले ही कर सकते हैं। जैतून के पेड़ों में, इन संपादन तकनीकों के साथ रूपांतरण में अभी भी समस्या है; इसमें वर्षों लग सकते हैं।”

यद्यपि जीन संपादन प्रौद्योगिकी में तीव्र प्रगति हुई है, लेकिन सेबेस्टियानी ने स्वीकार किया कि यह अनुमान लगाना असंभव है कि इसमें कितना समय लगेगा। 

फिर भी, उन्हें उम्मीद है कि जीनोमिक्स और संबंधित प्रौद्योगिकियों का त्वरित विकास पिछले तरीकों की तुलना में अपेक्षाकृत कम समय में प्रभाव डाल सकता है।

"आज, पारंपरिक तकनीकों का उपयोग करते हुए, लेकिन आणविक जीव विज्ञान की सहायता से, अगर मैं लवण सहनशीलता स्थानांतरित करने के लिए लेक्सिनो और फ्रैंटोइओ को संकरण करता हूँ, तो मुझे पौधे के बढ़ने तक इंतज़ार करना होगा और फिर उसका परीक्षण करना होगा। इसमें बहुत लंबा समय लगता है," उन्होंने कहा।

"सेबेस्टियानी ने कहा, "इसके बजाय अगर मैं सीधे जीन संरचना की तलाश करूं, तो मैं पहले से ही जीनोमिक्स या अन्य तकनीकों के साथ इसका पता लगा सकता हूं।" Στρατός Assault - Παίξτε Funny Games"आज मैं कम लागत पर पूरे जीनोम का अनुक्रम भी कर सकता हूं, और चूंकि मेरे पास पहले से ही संदर्भ जीनोम है, इसलिए मैं ठीक-ठीक देख सकता हूं कि वह जीन कहां है और किस स्थिति में है।”

"उन्होंने कहा, "मैं लेक्सिनो ले सकता था, यह जानते हुए कि दो या तीन जीन सहनशीलता बढ़ाते हैं, और केवल उन्हीं को संशोधित कर सकता था।" Στρατός Assault - Παίξτε Funny Games"संपादन के साथ, अगर सब कुछ ठीक रहा, तो एक या दो साल में, यह काम प्रयोगशाला में भी किया जा सकता है। यह एक बड़ा कदम होगा।”

जैतून के वृक्षों के जीनों का जीनोमिक्स और मानचित्रण जैतून के वृक्षों की खेती के लिए एक नए दृष्टिकोण का मार्ग प्रशस्त कर सकता है। 

जबकि पारंपरिक खेती में अक्सर सदियों पुराने जैतून के बागों का उपयोग किया जाता है, जीन-संपादित जैतून की किस्मों के साथ लगाए गए नए बाग, गर्म और शुष्क भूमध्यसागरीय जलवायु की पृष्ठभूमि में उत्पादन को बढ़ाने में महत्वपूर्ण साबित हो सकते हैं।

"सेबेस्टियानी ने कहा, "ऐसा नया ज्ञान उत्पादकता, नवाचार और उत्पादकों के लिए समाधान में परिवर्तन ला सकता है।" 

अनुसंधान दल, नमक तनाव की प्रतिक्रिया में दोनों किस्मों के बीच अंतर की गहरी समझ हासिल करने के लिए नई जीनोमिक जानकारी का उपयोग करेगा। 

"सेबेस्टियानी ने निष्कर्ष देते हुए कहा, "यदि संभव हो तो हम और अधिक किस्मों को अनुक्रमित करने की योजना भी बना रहे हैं, जिनमें प्रदूषकों सहित अन्य तनावों के प्रति उनकी प्रतिक्रिया के लिए हमारी रुचि है।" Στρατός Assault - Παίξτε Funny Games"हम निश्चित रूप से तंत्र को बेहतर ढंग से समझने के लिए जीनोमिक्स का उपयोग करेंगे।”