ಸಸ್ಯಗಳಲ್ಲಿ ನಡೆಯುವ ಪ್ರಧಾನ ಕ್ರಿಯೆ ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಣೆ – ಸೂರ್ಯನ ಬೆಳಕು ಮತ್ತು ಇಂಗಾಲದ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಬಳಸಿ ನಡೆಯುವ ಕ್ರಿಯೆ. ಇದರ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಹಲವು ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚಿಸಿದರೆ ಏನಾದೀತು? ಗೋಧಿ, ಭತ್ತ ಇತ್ಯಾದಿ ಬೆಳೆಗಳ ಇಳುವರಿ ಶೇಕಡಾ 36ರಿಂದ ಶೇಕಡಾ 60 ಜಾಸ್ತಿಯಾದೀತು.
ಇದೇನು ಕನಸೇ? ಅಲ್ಲಲ್ಲ, ಇದೀಗ ಎರಡು ಹಂತಗಳನ್ನು ದಾಟಿ ಕೊನೆಯ ಹಂತಕ್ಕೆ ಬಂದಿರುವ ಸಂಶೋಧನೆ. (ಇದರ ಫಲಿತಾಂಶಗಳು “ನೇಚರ್” ನಿಯತಕಾಲಿಕದಲ್ಲಿ ಪ್ರಕಟವಾಗಿವೆ.) ಇದು ಯಶಸ್ವಿಯಾದರೆ, ಕೃಷಿಯಲ್ಲಿ ರಾಸಾಯನಿಕ ಗೊಬ್ಬರ ಮತ್ತು ನೀರಿನ ಬಳಕೆಯೂ ಕಡಿಮೆಯಾಗಲಿದೆ.
ಈ ಸಂಶೋಧನೆಯ (ಎರಡನೇ ಹಂತದ) ಅಂಗವಾಗಿ, ೨೦೧೪ರಲ್ಲಿ ಸೈಯಾನೋ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾದಿಂದ ಜೀನುಗಳನ್ನು ವಿಜ್ನಾನಿಗಳು ತಂಬಾಕು ಸಸ್ಯಗಳಿಗೆ ವರ್ಗಾಯಿಸಿದ್ದಾರೆ – ಕೊರ್ನೆಲ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯ ಮತ್ತು ಬ್ರಿಟನಿನ ರೊಥಂಸ್ಟೆಡ್ ಸಂಶೋಧನಾ ಸಂಸ್ಥೆಯ ವಿಜ್ನಾನಿಗಳು. ಸಸ್ಯಗಳು ಅಧಿಕ ದಕ್ಷತೆಯ ಕಿಣ್ವ (ಎನ್ಜೈಮ್) ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಈ ಜೀನುಗಳು ಉತ್ತೇಜಿಸುತ್ತವೆ. ವಾತಾವರಣದ ಇಂಗಾಲದ ಡೈಆಕ್ಸೈಡನ್ನು ಸಕ್ಕರೆ ಮತ್ತು ಇತರ ಶರ್ಕರಪಿಷ್ಟಗಳಾಗಿ ಸಸ್ಯಗಳು ಪರಿವರ್ತಿಸಲು ಈ ಕಿಣ್ವ ಕಾರಣ.
ಆ ಪರಿವರ್ತನೆಯನ್ನು ಕೆಲವು ಸಸ್ಯಗಳು ಹೆಚ್ಚು ದಕ್ಷತೆಯಿಂದ ಮಾಡುತ್ತವೆ ಎಂಬುದು ಹಲವು ದಶಕಗಳಿಂದ ವಿಜ್ನಾನಿಗಳಿಗೆ ಗೊತ್ತು. ಇಂತಹ ವೇಗವಾಗಿ ಬೆಳೆಯುವ ಸಸ್ಯಗಳಿಗೆ (ಕಾರ್ನ್ ಮತ್ತು ಹಲವು ಕಳೆಗಿಡಗಳು) ವಿಜ್ನಾನಿಗಳಿತ್ತ ಹೆಸರು ಸಿ-4 ಸಸ್ಯಗಳು. ಆದರೆ ಭೂಮಿಯ ಶೇಕಡಾ 75 ಸಸ್ಯಗಳು ಸಿ-3 ವರ್ಗದವು; ಇವು ನಿಧಾನವಾಗಿ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ದಕ್ಷತೆಯಿಂದ ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಣೆ ಮಾಡುತ್ತವೆ.
ಈ ನಿಟ್ಟಿನಲ್ಲಿ, ಹಲವಾರು ವರುಷಗಳಿಂದ ವಿಜ್ನಾನಿಗಳು ದೊಡ್ಡ ಪ್ರಯತ್ನದಲ್ಲಿ ಮುಳುಗಿದ್ದಾರೆ: ಗೋಧಿ, ಭತ್ತ, ಬಟಾಟೆ ಸಹಿತ ಕೆಲವು ಮುಖ್ಯ ಸಸ್ಯಗಳನ್ನು ಸಿ-3 ವರ್ಗದಿಂದ ಸಿ-4 ವರ್ಗಕ್ಕೆ ಪರಿವರ್ತಿಸುವ ಪ್ರಯತ್ನದಲ್ಲಿ. ಇತ್ತೀಚೆಗೆ ಅತಿ ನಿಖರವಾದ ಜೀನ್ ಬದಲಾವಣೆ ತಂತ್ರಜ್ನಾನ ಬಳಸಿ “ಸಿ-4 ಭತ್ತ ಯೋಜನೆ”ಯಲ್ಲಿ ಮುನ್ನಡೆಯಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗಿದೆ.
ಆ ಎರಡು ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯಗಳ ಸಂಶೋಧಕರು ಸರಳ ವಿಧಾನವೊಂದನ್ನು ಅಳವಡಿಸಿದರು. ಸಿ-3 ವರ್ಗದ ಸಸ್ಯಗಳ ಅಂಗರಚನೆ ಬದಲಾಯಿಸಿ, ಹೊಸ ನಮೂನೆಯ ಕೋಶಗಳನ್ನು ಸೇರಿಸುವ ಬದಲಾಗಿ, ಆ ಸಸ್ಯಗಳ ಈಗಿನ ಕೋಶರಚನೆಯನ್ನೇ ಬದಲಾಯಿಸಿದರು. ಅಂದರೆ, ಸಿ-4 ವರ್ಗದ ಸಸ್ಯಗಳ ಅಂಗರಚನೆ ಅನುಕರಣೆ ಮಾಡುವ ಬದಲಾಗಿ, ಸೈಯನೋ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾದ “ಮೂರು ಹಂತಗಳ ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಣಾ ಕ್ರಿಯೆ”ಯನ್ನು ಸಿ-3 ವರ್ಗದ ಪ್ರಯೋಗಸಸ್ಯಗಳಿಗೆ “ಕಸಿ” ಮಾಡಿದರು.
ಇದರ ಮೊದಲ ಹಂತದಲ್ಲಿ, ಇಂಗಾಲದ ಡೈಆಕ್ಸೈಡನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸಲಿಕ್ಕಾಗಿ ಸಸ್ಯಕೋಶದಲ್ಲಿ ವಿಶೇಷ ವಿಭಾಗವೊಂದನ್ನು (ಕಂಪಾರ್ಟಮೆಂಟ್) ಪ್ರೊಟೀನುಗಳು ನಿರ್ಮಿಸುತ್ತವೆ. ಎರಡನೇ ಹಂತದಲ್ಲಿ ಆ ಇಂಗಾಲದ ಡೈಆಕ್ಸೈಡನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸಲಿಕ್ಕಾಗಿ ಒಂದು ವೇಗವರ್ಧಿನಿ ಕಿಣ್ವ ಆ ಕೋಶದಲ್ಲಿ ಸಂಗ್ರಹವಾಗುತ್ತದೆ. ಮೂರನೇ ಹಂತದಲ್ಲಿ, ಇಂಗಾಲದ ಡೈಆಕ್ಸೈಡನ್ನು ಸಸ್ಯಕೋಶಗಳಿಗೆ ನುಗ್ಗಿಸಲಿಕ್ಕಾಗಿ ಆ ಕೋಶಗಳು ತಮ್ಮ ಕೋಶಭಿತ್ತಿಯಲ್ಲಿರುವ ವಿಶೇಷ ವಂಪುಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆ.
೨೦೧೪ರ ಆರಂಭದಲ್ಲಿ ವಿಶೇಷ ಇಂಗಾಲದ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ವಿಭಾಗಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸಲಿಕ್ಕಾಗಿ ಸಂಶೋಧಕರು ಸಸ್ಯಕೋಶಗಳನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸಿದರು. ಇತ್ತೀಚೆಗಿನ ಹೊಸ ಸಂಶೋಧನೆ ಮೂಲಕ ಎರಡನೇ ಹಂತವನ್ನೂ ಪೂರೈಸಲಾಗಿದೆ.
ಇದೀಗ ಮೂರನೇ ಹಂತದ ಸಾಧನೆ ಮಾಡಬೇಕಾಗಿದೆ. ಅದಕ್ಕಾಗಿ ಇತರ ಸಂಶೋಧನಾ ಕೇಂದ್ರಗಳ ವಿಜ್ನಾನಿಗಳ ಜೊತೆಗೂಡಿ ಕೆಲಸ ಮಾಡುತ್ತಿದ್ದಾರೆ.
ರೊಕ್ಕದ ಬೆಳೆಗಳಂತೆ ನಾವು ಬೆಳೆಸುತ್ತಿರುವ ಆಹಾರ ಬೆಳೆಗಳಲ್ಲಿ ಇಂತಹ ವೈಜ್ನಾನಿಕ ಮುನ್ನಡೆಗಳನ್ನು ಮಾಡಲು ಎಷ್ಟು ಸಮಯ ತಗಲೀತು? ಹತ್ತು ವರುಷಗಳು ಬೇಕಾದೀತು ಎಂಬುದು ಕೊರ್ನೆಲ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದ ಅಣು ಜೀವಶಾಸ್ತ್ರ ಮತ್ತು ಜೆನೆಟಿಕ್ಸ್ ಪ್ರೊಫೆಸರ್ ಮೌರೀನ್ ಹಾನಸೆನ್ನರ ಅಭಿಪ್ರಾಯ.
ಯಾಕೆಂದರೆ ಅದೇನು ಸುಲಭದ ಕೆಲಸವಲ್ಲ. ಸಂಶೋಧನೆಯ ಮೂರನೇ ಹಂತ ಯಶಸ್ವಿಯಾಗ ಬೇಕಾದರೆ, 10ರಿಂದ 15 ಜೀನುಗಳನ್ನು ಪ್ರಯೋಗ ಸಸ್ಯಗಳಿಗೆ ವರ್ಗಾಯಿಸ ಬೇಕಾದೀತು. ಜೊತೆಗೆ, ಆ ಜೀನುಗಳು ತಮ್ಮ ಮೂಲಗುಣಗಳನ್ನು ಉಳಿಸಿಕೊಳ್ಳೋದನ್ನು ಖಚಿತ ಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಬೇಕು.
ಬಟಾಟೆ, ಟೊಮೆಟೊ, ಎಗ್ ಪ್ಲಾಂಟ್ ಮತ್ತು ಕರಿಮೆಣಸು – ಇವನ್ನು ಜೈವಿಕವಾಗಿ ಬದಲಾಯಿಸುವುದರಲ್ಲಿ ಸಂಶೋಧಕರು ಪಳಗಿದ್ದಾರೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಮೂರನೇ ಹಂತದ ಸಂಶೋಧನೆಯ ಆರಂಭದ ಕೆಲಸ ಇವುಗಳಿಗೇ ಸೀಮಿತ. ಇತರ ಮುಖ್ಯ ಬೆಳೆಗಳಿಗೂ ಈ ಸಂಶೋಧನೆಯನ್ನು ಬೇಗನೇ ವಿಸ್ತರಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಿದೆ ಎಂಬುದೇ ಸಂತಸದ ಸುದ್ದಿ.
(ಅಡಿಕೆ ಪತ್ರಿಕೆ, ನವಂಬರ್ ೨೦೧೪)