Identification of Climate-Resilient Desi Chickpea Genotypes

जैसे-जैसे दुनिया का जलवायु बदल रहा है, जो दुनिया के हर कोने में अप्रत्याशित मौसम के पैटर्न ला रहा है, किसान एक बढ़ती चुनौती का सामना कर रहे हैं: जब मौसम पहले की तरह व्यवहार नहीं करता, तो भोजन कैसे उगाया जाए। चने के लिए, जो एक कठोर फलियों वाला पौधा है और करोड़ों लोगों का पेट भरता है, बढ़ते तापमान और अनियमित वर्षा बढ़ते मौसम को छोटा करने और फसल के परिपक्व होने से पहले मिट्टी को सुखा देने के लिए खतरा पैदा कर रही है। एक आशाजनक समाधान कैलेंडर को ही बदल देना है। वसंत में बुवाई करने के बजाय, किसान शरद ऋतु (ऑटम) में बुवाई कर सकते हैं। यह रणनीति पौधों को ठंडे और नम महीनों के दौरान खुद को स्थापित करने का अवसर देती है, जिससे उन्हें एक बढ़त मिलती है ताकि वे भीषण गर्मी आने से पहले ही कटाई कर सकें। हालांकि, इस दृष्टिकोण में एक बड़ा जोखिम भी शामिल है। पतझड़ में बोए गए पौधों को सर्दियों में जीवित रहना होगा, उन जमा देने वाले ठंडे तापमान को सहना होगा जो उन्हें एक भी फली पैदा करने से पहले ही मार सकते हैं। शरद ऋतु की बुवाई को व्यवहार्य बनाने के लिए, वैज्ञानिकों को चने की ऐसी किस्में खोजनी होंगी जो न केवल मजबूत हों, बल्कि विशेष रूप से ठंड के प्रति लचीली भी हों, जो बिना मरे शून्य से नीचे के तापमान को सहने में सक्षम हों।

हाल ही में एक अध्ययन में, शोधकर्ताओं ने ईरान के नेशनल प्लांट जीन बैंक में संग्रहीत चने के बीजों के एक विशाल संग्रह में खोज करके इस पहेली को सुलझाने का प्रयास किया। उन्होंने चने के "देसी" प्रकार पर ध्यान केंद्रित किया, जो गहरे, कोणीय बीजों और झाड़ीदार विकास वाली एक किस्म है और दक्षिण एशिया तथा मध्य पूर्व में व्यापक रूप से उगाई जाती है। अधिक सामान्य "काबुली" प्रकार के विपरीत, देसी चने को ठंड सहने के लिए व्यापक रूप से विकसित नहीं किया गया है, फिर भी शोधकर्ताओं को संदेह था कि जीन बैंक के हजारों एक्सेसन्स (accessions) के भीतर ऐसी किस्में छिपी हो सकती हैं जो एक कठोर सर्दियों में जीवित रहने में सक्षम हैं। इसका परीक्षण करने के लिए, उन्होंने अड़तीस विशिष्ट देसी जीनोटाइप (genotypes) का चयन किया, जो अनिवार्य रूप से अद्वितीय आनुवंशिक रेखाएं हैं, और उन्हें करज, ईरान के एक खेत में लगाया। प्रयोग को वास्तविक दुनिया की स्थितियों की नकल करने के लिए डिज़ाइन किया गया था जिनका सामना एक किसान को करना पड़ता है: बीजों को नवंबर की शुरुआत में बोया गया था, जिससे पौधों को सर्दियों के पहले पाले के प्रति संवेदनशील होने के लिए पर्याप्त बढ़ने का समय मिला।

क्षेत्र स्थल (field site) ने अलग-अलग स्तरों की गंभीरता वाली दो लगातार सर्दियाँ देखीं। पहले वर्ष में, पौधों को एक विशेष रूप से कठोर मौसम का सामना करना पड़ा जिसमें सत्तर दिनों तक पाला पड़ा और तापमान शून्य से नौ डिग्री सेल्सियस तक गिर गया। दूसरा वर्ष थोड़ा हल्का था, जिसमें तीस पाले वाले दिन और न्यूनतम तापमान आठ डिग्री सेल्सियस रहा। इन मौसमों के दौरान, शोधकर्ताओं ने बारीकी से देखा कि कौन से पौधे जीवित रहे और कौन से मुरझा गए। उन्होंने गिना कि सर्दियों के बाद कितने पौधे खड़े रहे, पौधों की ऊंचाई मापी और उनके द्वारा उत्पादित फलियों की संख्या गिनी। उन्होंने प्रदर्शन का आधार स्थापित करने के लिए 'कतरन' नामक एक ज्ञात ठंड-सहनशील किस्म और 'ILC533' नामक एक ज्ञात संवेदनशील किस्म के विरुद्ध इन परिणामों की तुलना भी की। लक्ष्य केवल जीवित रहने वालों को खोजना नहीं था, बल्कि उन जीवित रहने वालों को खोजना था जो अच्छी उपज भी दें।

क्षेत्र परीक्षणों के परिणाम उत्साहजनक थे। जबकि कई चना रेखाएं (lines) कठोर सर्दियों के दौरान संघर्ष करती रहीं या मर गईं, सोलह विशिष्ट जीनोटाइप स्पष्ट विजेता के रूप में उभरे। इन पौधों ने न केवल जमा देने वाले तापमान में उच्च सफलता दर के साथ जीवित रहने में सफलता प्राप्त की, बल्कि वसंत में मजबूत पैदावार भी दी। शीर्ष प्रदर्शन करने वालों में 37707, 217240 और 218195 जैसे कोड वाली रेखाएं शामिल थीं। इन पौधों ने यह प्रदर्शित किया कि देसी चने के संग्रह में ठंड सहने की क्षमता के लिए आनुवंशिक क्षमता का एक खजाना है, जो इस लंबे समय से चली आ रही धारणा का खंडन करता है कि यह प्रकार का चना स्वाभाविक रूप से ठंड की स्थितियों के अनुकूल नहीं है। अध्ययन ने पुष्टि की कि बुवाई की तारीख को बदलकर और सही आनुवंशिक सामग्री का चयन करके, सर्दियों में फसल के नष्ट होने के बिना शरद ऋतु में चना उगाना संभव है।

यह सुनिश्चित करने के लिए कि ये निष्कर्ष विशिष्ट मौसम की स्थितियों का महज एक संयोग नहीं थे, शोधकर्ताओं ने नियंत्रित प्रयोगशाला सेटिंग्स में पौधों के जीव विज्ञान की गहराई से जांच की। उन्होंने उन्हीं अड़तीस रेखाओं के पौधों के पौधों (seedlings) को फ्रीजर में तापमान को अचानक घटाकर माइनस दस डिग्री सेल्सियस तक पहुँचा दिया। उन्होंने पत्तियों को होने वाले भौतिक नुकसान का अवलोकन किया और पौधों की कोशिका झिल्ली (cell membranes) की अखंडता को मापा, जो सुरक्षात्मक बाधा के रूप में कार्य करती है। यदि कोशिका झिल्ली ठंडे से क्षतिग्रस्त हो जाती है, तो वह लीक हो जाती है, ठीक वैसे ही जैसे एक पंचर हुआ टायर। शोधकर्ताओं ने पाया कि हालांकि क्षेत्र के परिणाम और फ्रीजर परीक्षण आम तौर पर सहमत थे, लेकिन वे हमेशा पूरी तरह से मेल नहीं खाते थे। कुछ पौधे जो खेत की सर्दी में जीवित रहे, लैब में कोशिकीय तनाव के लक्षण दिखाते थे, जबकि कुछ जो फ्रीजर में क्षतिग्रस्त दिखते थे, वास्तव में खेत में अच्छा प्रदर्शन करते थे। यह सुझाव देता है कि एक पौधा वास्तव में सर्दियों में कैसे जीवित रहता है, यह जटिल है और इसमें केवल एक कोशिकीय तंत्र से कहीं अधिक शामिल है; यह बदलते वातावरण के प्रति एक संपूर्ण-पौधा प्रतिक्रिया है।

शोधकर्ताओं ने पौधों के अस्तित्व और उनके अन्य गुणों, जैसे कि वे कितने ऊंचे बढ़े, वे कब परिपक्व हुए और उन्होंने कितनी शाखाएं पैदा कीं, के बीच संबंध को देखने के लिए एक ग्राफिकल पद्धति का भी उपयोग किया। इस विश्लेषण ने उन्हें यह पहचानने में मदद की कि कुछ भौतिक विशेषताएं, जैसे कि उच्च प्रथम फल (first pod) और ऊंचा कैनोपी (canopy), अक्सर बेहतर ठंड सहनशीलता और उच्च उपज से जुड़ी होती हैं। उन्होंने पाया कि जो पौधे ठंड में जीवित रहे, उनमें विशिष्ट संरचनात्मक लाभ थे जो उन्हें फलने-फूलने में मदद करते थे। खेत, फ्रीजर और कोशिकीय परीक्षणों के डेटा को मिलाकर, टीम भविष्य के प्रजनन कार्यक्रमों के लिए सबसे आशाजनक उम्मीदवारों की पहचान करने में सक्षम हुई।

अध्ययन यह निष्कर्ष निकालता है कि ईरान से प्राप्त देसी चना जर्मप्लाज्म (germplasm) जलवायु-लचीली फसलों को विकसित करने के लिए एक मूल्यवान संसाधन है। इस शोध में पहचाने गए सोलह जीनोटाइप शोधकर्ताओं के लिए नई किस्में बनाने के लिए एक ठोस आधार प्रदान करते हैं जिन्हें शरद ऋतु में लगाया जा सकता है। ये नई किस्में किसानों को उस टर्मिनल सूखे और अत्यधिक गर्मी से बचने में मदद कर सकती हैं जो अक्सर वसंत में बोई गई फसलों को बर्बाद कर देती है, जिससे गर्म होती दुनिया में खाद्य उत्पादन सुरक्षित हो सके। हालांकि एक प्रतिरोधी पौधे की पहचान करने से लेकर एक नई व्यावसायिक किस्म को जारी करने का मार्ग लंबा है, यह कार्य आवश्यक पहला कदम प्रदान करता है: एक स्पष्ट मानचित्र कि ठंडे सहने वाले जीन कहाँ छिपे हैं और तापमान गिरने पर वे कैसा प्रदर्शन करते हैं। निष्कर्ष पुष्टि करते हैं कि सही आनुवंशिक उपकरणों के साथ, कृषि बदलते जलवायु की चुनौतियों के अनुकूल हो सकती है, जिससे एक संभावित खतरे को विकास के अवसर में बदला जा सकता है।