वियतनाम के चावल की विविधता का आनुवंशिक नक्शा
VinUni University के Big Data Research Institute (VIBD) ने VN1K-RICE परियोजना शुरू की है। इसके तहत 1,000 वियतनामी चावल नमूनों के पूरे जीनोम का अनुक्रमण किया जाएगा। शुरुआत 150 नमूनों के एक मूल संग्रह से होगी। शोधकर्ता आनुवंशिक जानकारी को तीन पारिस्थितिक क्षेत्रों में किए जाने वाले आकलनों के साथ जोड़ने की योजना बना रहे हैं, ताकि सूखा, खारी मिट्टी, गर्मी और बाढ़ सहने वाले चावल की पहचान में मदद मिले। साथ ही, वे दाने की गुणवत्ता और ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन का भी अध्ययन करेंगे।
विषय-सूची
इस परियोजना को International Symposium on Applications of Gene Technology in Agriculture, SAGA 2026 में प्रस्तुत किया गया। यह 2026 से 2030 तक चलने वाले VIBD के AgriOmics-AI शोध कार्यक्रम का हिस्सा है। इसके नियोजित परिणामों में चावल जीनोम का डेटाबेस, पारंपरिक वियतनामी चावल के उच्च गुणवत्ता वाले संदर्भ जीनोम और जीन गतिविधि से जुड़ी जानकारी शामिल हैं।
इस शोध में दो तरह के साक्ष्यों को जोड़ा जाएगा: पौधे के DNA में दर्ज जानकारी और वास्तविक परिस्थितियों में उसका प्रदर्शन। इन दोनों को जोड़ने से प्रजनकों को वियतनाम के पारंपरिक और जंगली चावल संग्रहों से उपयोगी सामग्री चुनने में मदद मिल सकती है। इनमें ऐसे गुणों वाले पौधे भी शामिल हैं, जो कठिन परिस्थितियों में खेती के लिए उपयोगी हैं।
VIBD के वैज्ञानिक निदेशक प्रोफेसर Vu Ha Van, VN1K-RICE का नेतृत्व कर रहे हैं। ऑस्ट्रेलिया की University of Queensland में Queensland Alliance for Agriculture and Food Innovation के संस्थापक निदेशक और VinUni में संबद्ध व्याख्याता प्रोफेसर Robert Henry इस परियोजना के सह-नेता हैं।
शुरुआत 150 नमूनों से क्यों?
शुरुआती 150 नमूने, नियोजित 1,000 नमूनों के संग्रह का 15% हैं। अनुक्रमण का दायरा बढ़ाने से पहले शोधकर्ता इस मूल समूह से शुरुआत करेंगे। चुने गए नमूनों में सिंचित निचले इलाकों का चावल, ऊंचाई वाले क्षेत्रों का चावल, तटीय खारे इलाके और ज्वारीय बाढ़ से प्रभावित भूमि के नमूने शामिल हैं। इनके साथ जंगली चावल के नमूने भी लिए जाएंगे।
ये पर्यावरण इसलिए महत्वपूर्ण हैं क्योंकि हर जगह चावल के पौधों को अलग-अलग चुनौतियों का सामना करना पड़ता है। तटीय खारे इलाके में उगने वाली किस्म में ऐसे उपयोगी गुण हो सकते हैं, जो ऊंचाई वाले क्षेत्र के चावल में न मिलें। इन अलग-अलग जगहों से नमूने लेने से शोधकर्ताओं को वियतनाम के चावल की व्यापक विविधता का अध्ययन करने का अवसर मिलेगा।
इस परियोजना में पूरे जीनोम का अध्ययन होगा, यानी प्रत्येक नमूने के DNA में मौजूद आनुवंशिक निर्देशों के संपूर्ण समूह को पढ़ा जाएगा। इन निर्देशों में अंतर से दाने की सुगंध, चिपचिपापन, रोग प्रतिरोधक क्षमता और पर्यावरणीय दबाव सहने की क्षमता जैसे गुण तय होते हैं।
1,000 नमूने इस परियोजना का अनुक्रमण लक्ष्य हैं। काम छोटे मूल संग्रह से शुरू होगा, ताकि पूरे संग्रह को एक साथ पहले चरण में लेने के बजाय एक तय शुरुआती समूह से शोध का विस्तार किया जा सके।
संग्रहित चावल को शोध से जोड़ना
वियतनाम के पारंपरिक और जंगली चावल संग्रह Plant Resources Center, Cuu Long Delta Rice Research Institute, Can Tho University और Vietnam National University of Agriculture सहित कई संस्थानों में रखे गए हैं। इन संग्रहों में ऐसी सामग्री संरक्षित है, जिसका वैज्ञानिक अध्ययन कर सकते हैं और जिसे प्रजनन कार्य में इस्तेमाल किया जा सकता है।
चावल की इन किस्मों में से अधिकांश के पूरे जीनोम का अनुक्रमण नहीं हुआ है। वियतनाम में राष्ट्रीय जीनोमिक डेटा ढांचा भी नहीं है, जिससे उपयोगी आनुवंशिक अंतरों की पहचान करने और अलग-अलग संग्रहों में उन पर काम करने की शोधकर्ताओं की क्षमता सीमित होती है।
VN1K-RICE का उद्देश्य इस संरक्षित सामग्री को ऐसे डेटा से जोड़ना है, जिसका शोधकर्ता विश्लेषण और साझा कर सकें। इस तरह, संग्रहित बीज के नमूने का अध्ययन उसके DNA के रिकॉर्ड और पौधे के गुणों के माप के साथ किया जा सकेगा। इससे ऐसी आशाजनक सामग्री खोजना आसान होगा, जैसे खारेपन को सहने के साथ अच्छी दाने की गुणवत्ता वाला चावल।
यह परियोजना आनुवंशिक संसाधनों के संग्रह रखने वाले घरेलू संस्थानों और अंतरराष्ट्रीय साझेदारों के साथ विकसित की जा रही है। इसके प्रजनन लक्ष्य 2030 तक वियतनाम की चावल क्षेत्र विकास रणनीति और 2050 तक के उसके दृष्टिकोण से भी जुड़े हैं। खास तौर पर, इसमें गुणवत्ता, जलवायु के अनुकूलन और उत्सर्जन घटाने पर ध्यान दिया गया है।
VinUniversity की आधिकारिक घोषणा में संग्रह रखने वाले चार संस्थानों के नाम दिए गए हैं। इसमें घरेलू आनुवंशिक-संसाधन संस्थानों और अंतरराष्ट्रीय साझेदारों के साथ सहयोग की पुष्टि की गई है और परियोजना के प्रस्तावित राष्ट्रीय जीनोमिक डेटा ढांचे को उस रणनीति से जोड़ा गया है। इसमें वियतनाम भर के मंत्रालयों, शोध संस्थानों, विश्वविद्यालयों और स्थानीय प्रतिनिधियों के साथ अंतरराष्ट्रीय विशेषज्ञों की भागीदारी का भी उल्लेख है।
वियतनामी संदर्भ जीनोम क्यों महत्वपूर्ण हैं
संदर्भ जीनोम एक विस्तृत आनुवंशिक अनुक्रम है, जिसका उपयोग तुलना के लिए मार्गदर्शक के रूप में किया जाता है। शोधकर्ता अन्य चावल जीनोम की इससे तुलना करके अंतर खोजते हैं और जांचते हैं कि उनमें से कौन-से अंतर उपयोगी गुणों से जुड़े हो सकते हैं।
VN1K-RICE की योजना खास तौर पर पारंपरिक वियतनामी चावल के संदर्भ जीनोम तैयार करने की है। अध्ययन किए जा रहे पौधों से निकटता रखने वाले संदर्भ शोधकर्ताओं को स्थानीय आनुवंशिक सामग्री का अधिक सटीक अध्ययन करने और जांच योग्य क्षेत्रों की पहचान करने में मदद कर सकते हैं।
परियोजना के सह-नेता और Queensland Alliance for Agriculture and Food Innovation के संस्थापक निदेशक Robert Henry ने बताया कि उनकी टीम स्थानीय विविधता को दर्शाने वाले संदर्भ क्यों चाहती है। वियतनामी से अनूदित टिप्पणी में उन्होंने कहा:
एक अकेला जीनोम किसी प्रजाति की पूरी आनुवंशिक विविधता का प्रतिनिधित्व नहीं कर सकता। वैज्ञानिकों को ऐसे संदर्भ जीनोम चाहिए, जो अध्ययन की जा रही सामग्री से निकटता रखते हों।
वियतनामी प्रजनकों के लिए इसका व्यावहारिक लाभ यह होगा कि तुलना का ढांचा उनकी अपनी शोध सामग्री से मिलते-जुलते चावल पर आधारित होगा। प्रस्तावित संदर्भ जीनोम और 1,000 अनुक्रमों का व्यापक संग्रह एक-दूसरे से जुड़े उद्देश्यों की पूर्ति करेंगे: तुलना के लिए विस्तृत मार्गदर्शक और नमूनों के बीच अंतरों का व्यापक रिकॉर्ड।
खेत में DNA का अर्थ जांचना
टीम की योजना जीनोम अनुक्रमों को तीन पारिस्थितिक क्षेत्रों में चावल के गुणों के आकलन के साथ जोड़ने की है। इन मापों में खाद्य गुणवत्ता, पोषण, पर्यावरणीय दबाव, रोग प्रतिरोधक क्षमता और खेती के दौरान ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन शामिल हैं।
दाने की गुणवत्ता के लिए शोधकर्ता चिपचिपापन और सुगंध के साथ सूक्ष्म पोषक तत्वों और प्रोटीन की मात्रा जांचेंगे। खेती की परिस्थितियों के लिए वे सूखा, खारापन, गर्मी और बाढ़ सहने की क्षमता का आकलन करेंगे। चावल के आम रोगों के प्रति प्रतिरोधक क्षमता भी प्रस्तावित शोध का हिस्सा है।
गुण वह विशेषता है जिसे देखा या मापा जा सकता है। पूरे संग्रह में गुणों और DNA के अंतरों की तुलना करके वैज्ञानिक किसी खास परिणाम से जुड़े आनुवंशिक क्षेत्रों की खोज कर सकते हैं, जैसे खारेपन को अधिक सहने की क्षमता या विशिष्ट सुगंध।
इस प्रक्रिया में खेतों में किए गए माप अहम हैं। वे आनुवंशिक अनुक्रम को उस प्रदर्शन से जोड़ते हैं, जिसमें प्रजनकों की रुचि होती है: दबाव में पौधा कैसे बढ़ता है, उसका दाना कैसा है और खेती के दौरान कितनी ग्रीनहाउस गैस निकलती है।
उत्सर्जन पर काम से दाने की गुणवत्ता और परिस्थितियों से जूझने की क्षमता के साथ चयन का एक और लक्ष्य जुड़ेगा। शोधकर्ता खेती के दौरान लिए गए मापों और DNA के बीच संबंध का अध्ययन करके ऐसे आनुवंशिक क्षेत्रों की जांच करना चाहते हैं, जो उत्सर्जन घटाने में योगदान दे सकते हैं।
आनुवंशिक जानकारी प्रजनन में कैसे मदद कर सकती है
प्रजनक पौधों को संकरण के लिए चुनने से पहले परियोजना के निष्कर्षों का उपयोग चावल की सामग्री में उपयोगी DNA अंतरों की पहचान करने के लिए कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, खारेपन को अच्छी तरह सहने वाली पारंपरिक किस्म से ऐसी आनुवंशिक सामग्री मिल सकती है, जिससे खारी जमीन के अनुकूल चावल विकसित किया जा सके।
सुगंध या दाने की विशिष्ट गुणवत्ता वाली किस्म, पहले से उगाए जा रहे चावल को बेहतर बनाने के लिए सामग्री दे सकती है। DNA विश्लेषण से शोधकर्ताओं को वे पौधे पहचानने में मदद मिलेगी जिनमें वे अध्ययन करना चाहते हैं ऐसे गुण मौजूद हैं। इसके साथ ही, कई पीढ़ियों में प्रजनन और आकलन का काम भी किया जाएगा।
इस परियोजना का लक्ष्य नियर-आइसोजेनिक लाइनें विकसित करना भी है। ये चावल की ऐसी लाइनें हैं जिनकी आनुवंशिक पृष्ठभूमि लगभग एक जैसी होती है, लेकिन किसी खास लक्षित क्षेत्र में अंतर होता है। इनकी तुलना से शोधकर्ताओं को पौधे के बाकी आनुवंशिक ढांचे को लगभग समान रखते हुए उस क्षेत्र की भूमिका जांचने में मदद मिलती है।
ऐसी लाइनें किसी संभावित उपयोगी जीन का अधिक केंद्रित ढंग से अध्ययन करने का तरीका देती हैं। यदि लगभग समान आनुवंशिक पृष्ठभूमि वाले पौधों में मापे गए किसी गुण का अंतर हो, तो वैज्ञानिक लक्षित क्षेत्र की अधिक विस्तार से जांच कर सकते हैं और प्रजनन में उसकी उपयोगिता का आकलन कर सकते हैं।
DNA मार्कर भी प्रस्तावित उपयोगों में शामिल हैं। मार्कर DNA अनुक्रम की एक पहचानी जा सकने वाली विशेषता है, जिसे शोधकर्ता ट्रैक कर सकते हैं। मार्कर मूल्यवान गुणों वाली चावल किस्मों की पहचान, चयन और पुष्टि में मदद कर सकते हैं। इससे जीनोम डेटाबेस शुरुआती अनुक्रमण कार्य से आगे भी उपयोगी होगा।
AI उपकरण और साझा उपयोग के लिए डेटाबेस
बड़ी मात्रा में आनुवंशिक डेटा को संसाधित करने, जीन और गुणों के बीच संबंध खोजने, जीन के कार्यों का अनुमान लगाने और आशाजनक शोध दिशाओं की पहचान करने में कृत्रिम बुद्धिमत्ता मदद करेगी। लक्ष्य है कि अनुक्रमों को ऐसी जानकारी में बदला जाए, जो आगे के प्रयोगों और प्रजनन संबंधी फैसलों का मार्गदर्शन कर सके।
आधिकारिक घोषणा में जीन एनोटेशन और अनुक्रम से फीनोटाइप का अनुमान लगाने के लिए जीनोमिक भाषा मॉडल का उल्लेख है: यानी जीन के कार्यों की पहचान करना और आनुवंशिक अनुक्रमों से पौधों के गुणों का अनुमान लगाना।
परियोजना से जीन गतिविधि का डेटा मिलने की भी उम्मीद है। जीनोम अनुक्रम आनुवंशिक निर्देशों का रिकॉर्ड रखते हैं; जीन गतिविधि का डेटा शोधकर्ताओं को यह जांचने में मदद करता है कि उन निर्देशों का इस्तेमाल कैसे हो रहा है। इन दोनों तरह की जानकारी को जोड़ने से वैज्ञानिकों को चावल के पौधों में मापे गए गुणों की पड़ताल के और तरीके मिल सकते हैं।
घोषणा में बताए गए परियोजना प्रस्ताव के अनुसार, नियोजित परिणामों में चावल की 1,000 किस्मों का जीनोमिक डेटा, पारंपरिक चावल का उच्च गुणवत्ता वाला संदर्भ जीनोम और जीन एनोटेशन में मदद के लिए ट्रांसक्रिप्टोमिक यानी RNA-seq डेटा शामिल हैं। इन्हें पौधों के गुणों और पर्यावरण संबंधी डेटा के साथ मिलाकर एक राष्ट्रीय सिंगल न्यूक्लियोटाइड पॉलीमॉर्फिज्म यानी SNP डेटाबेस में रखा जाएगा। शोधकर्ता इस संसाधन का इस्तेमाल दाने की गुणवत्ता, दबाव सहने की क्षमता और कम उत्सर्जन से जुड़े आनुवंशिक क्षेत्रों और संभावित जीनों की सूची बनाने के लिए करेंगे।
VIBD की योजना जीनोम डेटाबेस और AI उपकरणों को शोध समुदाय के लिए उपलब्ध कराने की है। साझा पहुंच से अन्य समूह इस संग्रह का इस्तेमाल कर सकेंगे, निष्कर्षों की तुलना कर सकेंगे और अतिरिक्त सामग्री के साथ शोध को आगे बढ़ा सकेंगे।
VN1K-RICE का नेतृत्व कर रहे VIBD के वैज्ञानिक निदेशक Vu Ha Van ने सहयोग के इस उद्देश्य के बारे में बताया। वियतनामी से अनूदित टिप्पणी में उन्होंने कहा:
संदर्भ जीनोम या SNP डेटाबेस का वास्तविक महत्व तभी है, जब कई शोध समूह उसका इस्तेमाल करें और उसे आगे बढ़ाएं। इसी वजह से हम वियतनाम के आनुवंशिक संसाधन रखने वाले संस्थानों और अंतरराष्ट्रीय साझेदारों के साथ मिलकर VN1K-RICE विकसित कर रहे हैं।
SNP, DNA अनुक्रम में अलग-अलग स्थानों पर मौजूद अंतर होते हैं। इन अंतरों का डेटाबेस शोधकर्ताओं को पौधों के बीच तुलना के लिए पहचाने जा सकने वाले बिंदु देता है। इससे उन्हें विविधता का अध्ययन करने और गुणों से जुड़े आनुवंशिक लक्षणों को ट्रैक करने में मदद मिलती है।
2030 तक क्या करने की योजना है?
AgriOmics-AI वह व्यापक कार्यक्रम है जिसमें VN1K-RICE शामिल है। यह 2026 से 2030 तक चलेगा। इसमें फसलों, पशुधन, जलीय कृषि और लाभकारी सूक्ष्मजीवों के क्षेत्र में वियतनाम के स्थानीय आनुवंशिक संसाधनों के अध्ययन, संरक्षण और उपयोग के लिए जीनोमिक्स और AI को जोड़ा गया है।
इस कार्यक्रम के भीतर VN1K-RICE के काम के चरण तय हैं: चावल के 150 मूल नमूनों से शुरुआत करना, 1,000 तक विस्तार करना, संदर्भ जीनोम तैयार करना और आनुवंशिक डेटा को मापे गए गुणों से जोड़ना। अपेक्षित उत्पादों में अनुक्रमों का संग्रह, संदर्भ जीनोम और जीन गतिविधि का डेटा शामिल हैं।
घोषणा में चावल परियोजना पूरी होने की कोई निश्चित तारीख, डेटाबेस खुलने की तारीख या नई चावल किस्में जारी करने का समय नहीं दिया गया है। जीन गतिविधि के डेटा या AI उपकरण जारी करने की समय-सारणी भी नहीं बताई गई है। फिलहाल व्यावहारिक काम ऐसे शोध उपकरण और साक्ष्य तैयार करने पर केंद्रित है, जिनका उपयोग प्रजनन कार्यक्रम कर सकते हैं।
खेती के लिए इसका अपेक्षित लाभ चावल की सामग्री का अधिक जानकारी के आधार पर चयन करना है: खारेपन को सहने की उपयोगी क्षमता खोजना, दाने के मूल्यवान गुणों को संरक्षित रखना और उत्सर्जन घटाने के विकल्पों की जांच करना। प्रगति इस बात पर निर्भर करेगी कि DNA से मिले निष्कर्षों को परियोजना में परखे गए पौधों के प्रदर्शन से जोड़ा जाए।
मुख्य बिंदु
- VinUni का VIBD वियतनामी चावल के 1,000 नमूनों का अनुक्रमण करने की योजना बना रहा है। शुरुआत 150 नमूनों से होगी, जो लक्ष्य का 15% है।
- इस संग्रह में खेती के कई तरह के वातावरण शामिल हैं और जंगली चावल भी है।
- शोधकर्ता पारंपरिक वियतनामी चावल के संदर्भ जीनोम तैयार करेंगे और तीन पारिस्थितिक क्षेत्रों में पौधों के गुणों का आकलन करेंगे।
- मापों में दाने की गुणवत्ता, पोषण, दबाव सहने की क्षमता, रोग प्रतिरोधक क्षमता और ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन शामिल होंगे।
- प्रस्तावित उपकरणों में सुलभ जीनोम डेटाबेस, AI उपकरण, DNA मार्कर और लक्षित आनुवंशिक क्षेत्रों की जांच के लिए चावल की लाइनें शामिल हैं।
- नियोजित डेटा में जीन गतिविधि की RNA-seq जानकारी और एक राष्ट्रीय SNP डेटाबेस शामिल हैं, जिसमें आनुवंशिक, पौधों के गुणों और पर्यावरण संबंधी जानकारी जोड़ी जाएगी। डेटा, डेटाबेस या AI उपकरण जारी करने की समय-सारणी नहीं बताई गई है।
- VN1K-RICE, 2026 से 2030 तक चलने वाले AgriOmics-AI कार्यक्रम का हिस्सा है।
