Conservation and utilization of Central Asian Spinacia turkestanica to improve downy mildew resistance in cultivated spinach

पालक एक साधारण पत्तेदार सब्जी है, लेकिन इसे उगाने वाले किसानों के लिए, यह एक निरंतर शत्रु का सामना करता है: एक सूक्ष्म जीव जो 'डाउनी मिल्ड्यू' (downy mildew) नामक बीमारी का कारण बनता है। यह रोगजनक केवल कुछ पत्तियों को नुकसान नहीं पहुँचाता; यह पूरी फसलों को तबाह कर सकता है, जिससे फसलें बर्बाद हो जाती हैं और वैश्विक खाद्य उद्योग को अरबों का नुकसान होता है। समस्या यह है कि यह दुश्मन लगातार बदल रहा है। यह नए रूप, या "रेस" (races) विकसित करता है, जो आधुनिक पालक किस्मों में विकसित की गई रक्षा प्रणालियों को दरकिनार कर सकते हैं। जब कोई नई रेस सामने आती है, तो पुरानी प्रतिरोधी पालक फिर से असुरक्षित हो जाती है, जिससे ब्रीडर्स (breeders) को सुरक्षा की तलाश फिर से शुरू करने के लिए मजबूर होना पड़ता है। दशकों से, वैज्ञानिक उत्तर खोजने के लिए पालक के जंगली रिश्तेदारों की ओर देख रहे हैं। ये जंगली पौधे, जो मध्य एशिया के कठिन परिदृश्यों में उगते हैं, हजारों वर्षों से इस बीमारी के साथ जीवित रहे हैं, और उन्होंने प्राकृतिक रक्षा प्रणाली विकसित की है जो उनके खेती वाले वंशजों ने खो दी है। शोधकर्ताओं के सामने सवाल केवल यह नहीं है कि क्या इन जंगली पौधों के पास बीमारी से लड़ने के लिए सही उपकरण हैं, बल्कि यह भी है कि उन्हें ठीक कहाँ ढूँढा जाए और यह सुनिश्चित करने के लिए कितने नमूनों की आवश्यकता है कि कोई भी संभावित समाधान पीछे न छूट जाए।

नीदरलैंड के सेंटर फॉर जेनेटिक रिसोर्सेज के शोधकर्ताओं की एक टीम ने एक विशिष्ट जंगली पालक संबंधी, स्पिनेशिया टर्केस्टानिका (Spinacia turkestanica की मैपिंग करने के लिए हाथ बढ़ाया, जो मध्य एशिया के स्टेप्स (steppes) में उगता है। वे यह देखना चाहते थे कि यह जंगली पौधा हमारे सलाद में खाए जाने वाले पालक की तुलना में डाउनी मिल्ड्यू रोगजनक की सोलह अलग-अलग रेस के प्रति कितनी अच्छी तरह प्रतिरोध कर सकता है। ऐसा करने के लिए, वे इन जंगली पौधों का सीधे परीक्षण नहीं कर सकते थे, क्योंकि इन जंगली प्रजातियों के बीज उगाना कठिन होता है और अक्सर वे एक ही समय पर अंकुरित नहीं होते हैं। इसके बजाय, वैज्ञानिकों ने एक चतुर समाधान निकाला। उन्होंने जंगली पालक का संकरण (cross) एक मानक, अत्यधिक संवेदनशील खेती वाली किस्म के साथ किया जिसे 'विरोफ्ले' (Viroflay) कहा जाता है। चूंकि जंगली जनक (parent) में प्रतिरोध जीन प्रभावी (dominant) होते हैं, इसलिए कोई भी संतान जिसने प्रतिरोध जीन विरासत में प्राप्त किया होगा, वह इसे स्पष्ट रूप से प्रदर्शित करेगी। इन हाइब्रिड बच्चों का परीक्षण करके, शोधकर्ता जंगली जनकों के भीतर छिपी रक्षा प्रणाली की शक्ति को सटीक रूप से माप सके।

परिणामों ने जंगली और खेती वाले पौधों के बीच एक बड़ा अंतर दिखाया। औसतन, जंगली एस. टर्केस्टानिका आबादी में प्रतिरोधी जीन की आवृत्ति खेती वाले पालक की तुलना में लगभग चार गुना अधिक थी। जबकि आधुनिक पालक की किस्में बीमारी की नई, अधिक आक्रामक रेस के खिलाफ सुरक्षा की कमी महसूस करती हैं, जंगली पौधों ने व्यापक रूप से प्रतिरोध दिखाया। वास्तव में, हाल के वर्षों में उभरी कुछ नई रेस के लिए, खेती वाले फसल में प्रतिरोध लगभग पूरी तरह से अनुपस्थित था, लेकिन यह परीक्षण की गई हर एक जंगली आबादी में पाया गया। यह सुझाव देता है कि जंगली पौधे केवल एक बैकअप योजना नहीं हैं; वे पालक को सुरक्षित रखने के लिए आवश्यक आनुवंशिक उपकरणों का एक प्राथमिक भंडार हैं। अध्ययन ने यह भी रेखांकित किया कि यह प्रतिरोध केवल एक सुदूर घाटी या एक विशिष्ट पर्वत शिखर तक सीमित नहीं है। इसके बजाय, बीमारी से लड़ने की क्षमता पूरे क्षेत्र में व्यापक है, जो ताजिकिस्तान, उज्बेकिस्तान और तुर्कमेनिस्तान की आबादी में दिखाई देती है।

हालाँकि, शोधकर्ताओं को विशेष रूप से मजबूत प्रतिरोध का एक "हॉटस्पॉट" मिला। उज्बेकिस्तान के जिज्जाख (Jizzakh) क्षेत्र में, जंगली पालक की आबादी ने अन्य क्षेत्रों में पाए जाने वाले प्रतिरोध स्तरों की तुलना में कम से कम दोगुना उच्च प्रतिरोध प्रदर्शित किया। प्रतिरोध का यह संकेंद्रण संभवतः उस विशिष्ट स्थान में बीमारी के तीव्र दबाव के इतिहास की ओर इशारा करता है, जहाँ स्थानीय जलवायु और परिस्थितियों ने रोगजनक के लिए एक आदर्श स्थिति पैदा की, जिससे पौधों को मजबूत ढाल विकसित करने के लिए मजबूर होना पड़ा। दिलचस्प बात यह है कि अध्ययन ने यह भी देखा कि रोग की रेस की आयु ने प्रतिरोध को कैसे प्रभावित किया। जंगली पौधों ने रोगजनक की पुरानी, जानी-मानी रेस के खिलाफ बहुत मजबूत रक्षा दिखाई। नवीनतम रेस के खिलाफ, प्रतिरोध अभी भी मौजूद था लेकिन थोड़ा कम आवृत्ति वाला था, एक ऐसा पैटर्न जो समझ में आता है क्योंकि ये नए खतरे हाल ही में उभरे हैं और पौधों के पास इनके अनुकूल होने के लिए कम समय रहा है।

इस शोध का सबसे व्यावहारिक परिणाम भविष्य में इन जंगली पौधों को एकत्र करने के लिए एक स्पष्ट मार्गदर्शिका है। जीनबैंक, जो भविष्य के लिए बीजों को संग्रहीत करते हैं, उन्हें यह जानने की आवश्यकता है कि संसाधनों को बर्बाद किए बिना पूर्ण आनुवंशिक विविधता को कैप्चर करने के लिए कितने पौधे और कितने अलग-अलग स्थानों से एकत्र करने चाहिए। शोधकर्ताओं ने इसका उत्तर देने के लिए हजारों कंप्यूटर सिमुलेशन चलाए। उन्होंने पाया कि क्षेत्र में मौजूद सभी प्रतिरोध जीन को पकड़ने की 95 प्रतिशत से बेहतर संभावना के लिए, संग्रहकर्ताओं को पूरे परिदृश्य को छानने की आवश्यकता नहीं है। इसके बजाय, उन्हें केवल पांच या छह अलग-अलग आबादी से 30 से 50 पौधे एकत्र करने की आवश्यकता है। यह खोज महत्वपूर्ण है क्योंकि इसका अर्थ है कि अगली पीढ़ी के रोग-प्रतिरोधी पालक को उगाने के लिए आवश्यक आनुवंशिक विविधता को सुरक्षित करने के लिए एक अपेक्षाकृत छोटा, केंद्रित प्रयास ही पर्याप्त है।

यह अध्ययन पुष्टि करता है कि मध्य एशिया का जंगली पालक भविष्य के भोजन के लिए एक अनिवार्य संसाधन है। जैसे-जैसे रोगजनक विकसित होता रहेगा, हमारी भरोसेमंद खेती वाली पालक को सुरक्षा के नए स्रोतों की आवश्यकता होती रहेगी। जंगली रिश्तेदार, अपनी विविध और व्यापक रक्षा प्रणालियों के साथ, वह सुरक्षा प्रदान करते हैं। यह समझकर कि ये रक्षाएँ कहाँ सबसे मजबूत हैं और उन्हें कुशलतापूर्वक कैसे एकत्र किया जाए, वैज्ञानिक और ब्रीडर्स यह सुनिश्चित कर सकते हैं कि हमारी प्लेटों पर रहने वाला पालक उन सूक्ष्म खतरों से सुरक्षित रहे जो इसे नष्ट करने की कोशिश करते हैं। यह कार्य एक सरल लेकिन अत्यंत महत्वपूर्ण सत्य को रेखांकित करता है: अपनी फसलों की रक्षा करने के लिए, हमें पहले उन जंगली पूर्वजों को समझना और संरक्षित करना होगा जिन्होंने उन्हें जीवित रहना सिखाया है।