Phenotypic diversity and agro-morphological characterization of a global durum wheat (Triticum durum Desf.) panel using standardized morphological descriptors

गेहूं दुनिया की सबसे महत्वपूर्ण खाद्य फसल है, एक मुख्य आहार जो अरबों लोगों का पेट भरता है और अनगिनत संस्कृतियों की आधारशिला बनाता है। जबकि अधिकांश लोग ब्रेड के लिए उपयोग होने वाले नरम गेहूं के बारे में जानते हैं, इसका एक कठोर और अधिक सख्त संबंधी है जिसे ड्यूरम गेहूं कहा जाता है। यह विशिष्ट किस्म पास्ता, कुसकुस और सेमोलिना के लिए आवश्यक सामग्री है, जो पकने के दौरान अपना आकार बनाए रखने की अपनी क्षमता और अपने समृद्ध, सुनहरे रंग के लिए सराही जाती है। सभी फसलों की तरह, ड्यूरम गेहूं भी बदलते जलवायु से बढ़ते खतरे का सामना कर रहा है। जैसे-जैसे तापमान बढ़ रहा है और मौसम के पैटर्न अधिक अनिश्चित हो रहे हैं, किसानों को ऐसी किस्मों की आवश्यकता है जो प्रचुर फसल पैदा करने के साथ-साथ सूखे और गर्मी का सामना कर सकें। इन लचीले गुणों को खोजने के लिए, वैज्ञानिक अतीत की ओर और पृथ्वी के सुदूर कोनों की ओर देखते हैं, जीनबैंकों में संग्रहीत बीजों के विशाल संग्रहों की खोज करते हैं। ये संग्रह फसल के आनुवंशिक इतिहास को संजोए हुए हैं, जिनमें प्राचीन लैंडरेस (landraces) और आधुनिक किस्में शामिल हैं जो हर संभावित वातावरण के अनुकूल ढली हैं। इस क्षमता को अनलॉक करने की कुंजी इन बीजों के बीच के भौतिक अंतरों को समझने में निहित है—वे कितने ऊंचे बढ़ते हैं, वे कब फूलते हैं, और उनके दानों का वजन कितना होता है—ताकि प्रजनक भविष्य की फसलें बनाने के लिए सर्वोत्तम गुणों को आपस में मिला सकें।

हाल ही में किए गए एक अध्ययन में, शोधकर्ताओं ने ड्यूरम गेहूं के बीजों के एक विशाल संग्रह, जिसे 'ग्लोबल ड्यूरम पैनल' के रूप में जाना जाता है, का उपयोग करके विविधता के इस विशाल परिदृश्य का मानचित्रण करने का प्रयास किया। यह पैनल, जिसे एक अंतर्राष्ट्रीय कृषि अनुसंधान केंद्र द्वारा क्यूरेट किया गया है, में 708 विशिष्ट एक्सेसियन (accessions), या अद्वितीय बीज नमूने शामिल हैं, जिन्हें दुनिया के लगभग हर प्रमुख गेहूं उत्पादक क्षेत्र से एकत्र किया गया है। टीम ने इन बीजों को मध्य भारत के एक अनुसंधान केंद्र में ले जाया, जो एक ऐसा क्षेत्र है जिसकी जलवायु उन गर्म और शुष्क परिस्थितियों की नकल करती है जहाँ ड्यूरम गेहूं अक्सर उगाया जाता है। दो लगातार बढ़ते मौसमों के दौरान, उन्होंने पूरे संग्रह को एक साथ खेत में लगाया, और प्रत्येक पंक्ति के साथ समान देखभाल की ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि उनके द्वारा देखे गए कोई भी अंतर मिट्टी या मौसम के कारण नहीं, बल्कि बीजों के कारण थे। इसके बाद उन्होंने दृश्य और गणनीय हर चीज को मापा, जिसमें पत्तियों का रंग और दानों के आकार से लेकर पौधे के फूल आने में लगे दिनों की संख्या और कटाई के कुल वजन तक शामिल था।

परिणामों ने संग्रह के भीतर छिपी विविधताओं का एक खजाना उजागर किया। शोधकर्ताओं ने पाया कि पौधे एकसमान नहीं थे; वे भौतिक विशेषताओं का एक विस्तृत स्पेक्ट्रम प्रदर्शित करते थे। कुछ पौधे लंबे और सीधे बढ़ते थे, जबकि अन्य छोटे या जमीन पर फैले हुए थे। अनाज स्वयं रंग, आकार और बनावट में भिन्न थे, जिनमें से कुछ में गहरे खांचे थे और अन्य चिकनी सतह वाले थे। यह विविधता यादृच्छिक नहीं थी; यह उन विभिन्न वातावरणों को दर्शाती थी जहाँ ये बीज सदियों से विकसित और संवर्धित हुए हैं। जब वैज्ञानिकों ने पौधों को उनके भौतिक गुणों के आधार पर वर्गीकृत किया, तो उन्होंने 708 एक्सेसियनों को छह विशिष्ट परिवारों में विभाजित किया। इनमें से कुछ परिवार यूरोप और अफ्रीका के पौधों के प्रभुत्व वाले थे, जो हजारों वर्षों से गेहूं के घरेलूकरण (domestication) के केंद्र रहे हैं, जबकि अन्य में अमेरिका और एशिया की किस्में शामिल थीं। महत्वपूर्ण रूप से, अध्ययन ने दिखाया कि उच्च प्रदर्शन करने वाले पौधे केवल एक ही क्षेत्र तक सीमित नहीं थे। हालांकि उत्तरी अमेरिका और अफ्रीका के बीजों ने औसतन उच्चतम उपज देने की प्रवृत्ति दिखाई, लेकिन उत्कृष्ट व्यक्तिगत पौधे सभी विभिन्न भौगोलिक समूहों में बिखरे हुए पाए गए।

सबसे महत्वपूर्ण निष्कर्षों में से एक यह था कि एक पौधा कितनी जल्दी परिपक्व होता है और वह कितना अनाज पैदा करता है, उनके बीच का संबंध। डेटा ने एक स्पष्ट पैटर्न दिखाया: जो पौधे मौसम में जल्दी फूलते थे, वे आम तौर पर अधिक अनाज पैदा करते थे। गर्म जलवायु वाले क्षेत्रों में काम करने वाले प्रजनकों के लिए यह एक महत्वपूर्ण अंतर्दृष्टि है, जहाँ देर से आने वाली गर्मी विकसित होते अनाज को नुकसान पहुंचा सकती है। शीघ्र पुष्पन (flowering) के लिए चयन करके, प्रजनक फसल को सबसे तीव्र गर्मी आने से पहले अपना जीवन चक्र पूरा करने में मदद कर सकते हैं। अध्ययन ने यह भी पुष्टि की कि पौधों के भौतिक गुण उनके आनुवंशिकी द्वारा दृढ़ता से नियंत्रित होते हैं, जिसका अर्थ है कि यदि किसी पौधे में एक वांछित गुण है, तो उसकी संतान के उस गुण को विरासत में पाने की संभावना अधिक होती है। नियंत्रण का यह उच्च स्तर प्रजनकों को विश्वास देता है कि वे नई, बेहतर किस्में बनाने के लिए सर्वोत्तम माता-पिता का विश्वसनीय रूप से चयन कर सकते हैं।

शोधकर्ताओं ने यह भी खोजा कि इस संग्रह में भारत में गेहूं के सुधार के लिए अप्रयुक्त क्षमता का भंडार है, जहाँ वर्तमान फसलों का आनुवंशिक आधार कुछ हद तक संकीर्ण हो गया है। इस वैश्विक पैनल से विशिष्ट बीजों की पहचान करके जो उच्च उपज के साथ सूखा सहिष्णुता या गर्मी प्रतिरोध जैसे वांछित गुणों को जोड़ते हैं, भारतीय प्रजनक अपने कार्यक्रमों में नया आनुवंशिक पदार्थ पेश कर सकते हैं। 'प्री-ब्रीडिंग' (pre-breeding) के रूप में जानी जाने वाली यह प्रक्रिया उन्हें अपनी फसलों के आनुवंशिक आधार को व्यापक बनाने की अनुमति देती है, जिससे वे भविष्य की जलवायु चुनौतियों के प्रति अधिक लचीले बन जाते हैं। अध्ययन ने केवल इन अंतरों को सूचीबद्ध नहीं किया; इसने एक विस्तृत मानचित्र प्रदान किया कि सर्वोत्तम गुण कहाँ स्थित हैं और वे कैसे जुड़े हुए हैं। उदाहरण के लिए, उन्होंने पाया कि भारी अनाज और लंबे दानों के सिर (seed heads) अक्सर उच्च उपज के साथ जुड़े होते हैं, जो यह सुझाव देता है कि गुणवत्ता से समझौता किए बिना उत्पादकता बढ़ाने के लिए इन विशिष्ट विशेषताओं के लिए चयन किया जा सकता है।

अंततः, यह कार्य गेहूं के सुधार की अगली पीढ़ी के लिए एक व्यापक मार्गदर्शिका के रूप में कार्य करता है। 708 वैश्विक किस्मों की भौतिक विविधता का दस्तावेजीकरण करके, शोधकर्ताओं ने एक संदर्भ बिंदु बनाया है जो पौधों के दृश्य गुणों को उनके अंतर्निहित आनुवंशिक कोड से जोड़ता है। यह संबंध आधुनिक प्रजनन के लिए आवश्यक है, जो तेजी से नई फसलें विकसित करने के लिए उन्नत आनुवंशिक उपकरणों पर तेजी से निर्भर करता है। अध्ययन पुष्टि करता है कि ग्लोबल ड्यूरम पैनल एक अमूल्य संसाधन है, जिसमें हमारे समय की सबसे गंभीर कृषि चुनौतियों को हल करने की कुंजी छिपी है। यह दर्शाता है कि खाद्य सुरक्षा और जलवायु लचीलेपन के समाधान पहले से ही बीज बैंकों में मौजूद हैं, जो पहचाने जाने, समझे जाने और उन खेतों तक पहुँचाए जाने की प्रतीक्षा कर रहे हैं जहाँ उनकी सबसे अधिक आवश्यकता है। आगे का रास्ता स्पष्ट है: इस विविध वैश्विक परिवार से सर्वोत्तम गुणों को सावधानीपूर्वक चुनकर और मिलाकर, वैज्ञानिक यह सुनिश्चित कर सकते हैं कि ड्यूरम गेहूं दुनिया का पेट भरना जारी रखे, चाहे जलवायु कैसी भी बदले।