தமிழ்

நோய்-எதிர்ப்பு வகைகளை உருவாக்குவதிலும், உலகளாவிய உணவுப் பாதுகாப்பை உறுதி செய்வதிலும், தாவர நோய்க்கிருமிகளின் தாக்கத்தைக் குறைப்பதிலும் பயிர் மரபியலின் முக்கியப் பங்கைக் கண்டறியுங்கள்.

பயிர் மரபியல்: உலகளாவிய உணவுப் பாதுகாப்பிற்காக நோய் எதிர்ப்புத் திறனை உருவாக்குதல்

தாவர நோய்கள் உலகளாவிய உணவுப் பாதுகாப்பிற்கு ஒரு குறிப்பிடத்தக்க அச்சுறுத்தலாக இருக்கின்றன. பூஞ்சைகள், பாக்டீரியாக்கள், வைரஸ்கள் மற்றும் நூற்புழுக்கள் போன்ற நோய்க்கிருமிகள் பயிர்களை அழித்து, உலகெங்கிலும் உள்ள விவசாயிகளுக்கு கணிசமான மகசூல் இழப்புகளையும் பொருளாதார இன்னல்களையும் ஏற்படுத்துகின்றன. எனவே, நோய்-எதிர்ப்புத் திறன் கொண்ட பயிர் வகைகளை உருவாக்குவது ஒரு நிலையான மற்றும் நீடித்த உணவு விநியோகத்தை உறுதி செய்வதற்கான ஒரு முக்கியமான உத்தியாகும். பயிர் மரபியல் இந்த முயற்சியில் ஒரு மையப் பங்கை வகிக்கிறது, இது தாவர-நோய்க்கிருமி தொடர்புகளைப் புரிந்துகொள்வதற்கும் கையாளுவதற்கும் கருவிகளையும் அறிவையும் வழங்குகிறது.

பயிர்களில் நோய் எதிர்ப்புத் திறனின் முக்கியத்துவம்

உலகளாவிய விவசாயத்தில் தாவர நோய்களின் தாக்கம் ஆழமானது. பின்வருவனவற்றைக் கவனியுங்கள்:

நோய் எதிர்ப்பு சக்தி கொண்ட பயிர் வகைகளை உருவாக்குவது இரசாயன கட்டுப்பாடுகளை மட்டுமே நம்பியிருப்பதற்கு ஒரு நிலையான மற்றும் சுற்றுச்சூழலுக்கு உகந்த மாற்றை வழங்குகிறது. பயிர்களில் மரபணு எதிர்ப்பை இணைப்பதன் மூலம், பூச்சிக்கொல்லிகளின் தேவையைக் குறைத்து, மகசூல் இழப்புகளைக் குறைத்து, உணவுப் பாதுகாப்பை மேம்படுத்தலாம்.

தாவரங்களில் நோய் எதிர்ப்புத் திறனின் மரபணு அடிப்படை

தாவரங்கள் நோய்க்கிருமிகளை அடையாளம் கண்டு அவற்றுக்கு எதிராக தங்களைத் தற்காத்துக் கொள்ள உதவும் ஒரு அதிநவீன நோயெதிர்ப்பு அமைப்பைக் கொண்டுள்ளன. இந்த நோயெதிர்ப்பு சக்தி மரபணு ரீதியாக தீர்மானிக்கப்படுகிறது மற்றும் மரபணுக்கள் மற்றும் சமிக்ஞை பாதைகளின் சிக்கலான தொடர்புகளை உள்ளடக்கியது. இதில் இரண்டு முக்கிய வகை எதிர்ப்புத்திறன் உள்ளன:

1. பண்புசார் எதிர்ப்புத்திறன் (R-மரபணு எதிர்ப்புத்திறன்)

R-மரபணு எதிர்ப்புத்திறன் என்றும் அழைக்கப்படும் பண்புசார் எதிர்ப்புத்திறன், குறிப்பிட்ட நோய்க்கிருமி விளைவிகளை (அவிர்யூலன்ஸ் காரணிகள்) அங்கீகரிக்கும் ஒற்றை ஆதிக்கம் செலுத்தும் மரபணுக்களால் (R மரபணுக்கள்) வழங்கப்படுகிறது. இந்த தொடர்பு ஒரு விரைவான மற்றும் வலுவான பாதுகாப்பு பதிலைத் தூண்டுகிறது, இது பெரும்பாலும் தொற்று ஏற்பட்ட இடத்தில் திட்டமிடப்பட்ட செல் இறப்பை (மிகையுணர்வு பதில், HR) உள்ளடக்கியது. R-மரபணு எதிர்ப்புத்திறன் பொதுவாக மிகவும் பயனுள்ளதாக இருக்கும், ஆனால் புதிய விளைவி வகைகளை உருவாக்கும் நோய்க்கிருமிகளால் இதை முறியடிக்க முடியும். உதாரணமாக, பல கோதுமை வகைகள் கோதுமை துரு நோயின் குறிப்பிட்ட இனங்களுக்கு (*Puccinia graminis f. sp. tritici*) எதிர்ப்புத்திறனை வழங்கும் R மரபணுக்களுடன் உருவாக்கப்பட்டுள்ளன. இருப்பினும், Ug99 போன்ற புதிய, வீரியம் மிக்க இனங்களின் தோற்றம், ஒற்றை R மரபணுக்களை மட்டும் நம்பியிருப்பதன் வரம்புகளை எடுத்துக்காட்டுகிறது.

2. அளவுசார் எதிர்ப்புத்திறன் (பகுதி எதிர்ப்புத்திறன்)

பகுதி எதிர்ப்புத்திறன் அல்லது கள எதிர்ப்புத்திறன் என்றும் அழைக்கப்படும் அளவுசார் எதிர்ப்புத்திறன், பல மரபணுக்களால் (QTLs - Quantitative Trait Loci) கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது, அவை கூட்டாக ஒரு குறைந்த அளவிலான எதிர்ப்புத்திறனுக்கு பங்களிக்கின்றன. R-மரபணு எதிர்ப்புத்திறன் போலல்லாமல், அளவுசார் எதிர்ப்புத்திறன் பொதுவாக பரந்த அளவிலான நோய்க்கிருமிகளுக்கு எதிராக பயனுள்ளதாக இருக்கும் மற்றும் மேலும் நீடித்தது, அதாவது நோய்க்கிருமி பரிணாம வளர்ச்சியால் அது முறியடிக்கப்படுவது குறைவு. இருப்பினும், அதன் சிக்கலான மரபணு கட்டமைப்பு காரணமாக, அளவுசார் எதிர்ப்புத்திறனை அடையாளம் கண்டு பயிர்களில் இணைப்பது பெரும்பாலும் கடினமாக உள்ளது. நெல்லில் குலை நோய்க்கு எதிரான நீடித்த எதிர்ப்புத்திறன் இதற்கு ஒரு எடுத்துக்காட்டு, இது பல QTL களால் கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது, இது பரந்த-அளவிலான மற்றும் நீண்டகால பாதுகாப்பை வழங்குகிறது.

நோய்-எதிர்ப்புப் பயிர்களை உருவாக்குவதற்கான உத்திகள்

நோய்-எதிர்ப்புப் பயிர் வகைகளை உருவாக்க பல உத்திகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, ஒவ்வொன்றும் அதன் சொந்த நன்மைகள் மற்றும் வரம்புகளைக் கொண்டுள்ளன:

1. வழக்கமான தாவர இனப்பெருக்கம்

வழக்கமான தாவர இனப்பெருக்கம் என்பது நோய் எதிர்ப்புத்திறன் உட்பட விரும்பத்தக்க பண்புகளைக் கொண்ட தாவரங்களைத் தேர்ந்தெடுத்து கலப்பினம் செய்வதை உள்ளடக்கியது. இந்த செயல்முறை நேரத்தைச் செலவழிப்பதாகவும், உழைப்பு மிகுந்ததாகவும் இருக்கலாம், ஆனால் பல நோய்-எதிர்ப்பு பயிர் வகைகளை உருவாக்குவதில் இது மிகவும் வெற்றிகரமாக உள்ளது. இந்த செயல்முறை பொதுவாக பின்வருவனவற்றை உள்ளடக்கியது:

*Phytophthora infestans* க்கு இயற்கையான எதிர்ப்பைக் காட்டும் காட்டு உருளைக்கிழங்கு இனங்களின் மரபணுக்களைப் பயன்படுத்தி, பாரம்பரிய இனப்பெருக்கம் மூலம் கருகல் நோய்-எதிர்ப்பு உருளைக்கிழங்கு வகைகளின் வளர்ச்சி இதற்கு ஒரு எடுத்துக்காட்டு.

2. குறிப்பான்-உதவித் தேர்வு (MAS)

குறிப்பான்-உதவித் தேர்வு (MAS), நோய் எதிர்ப்புத்திறனைக் கட்டுப்படுத்தும் மரபணுக்களுடன் இணைக்கப்பட்ட டிஎன்ஏ குறிப்பான்களைப் பயன்படுத்தி, இனப்பெருக்கத்தின் போது எதிர்ப்புத்திறன் கொண்ட தாவரங்களைத் தேர்ந்தெடுக்கிறது. இது இனப்பெருக்க செயல்முறையை விரைவுபடுத்தலாம் மற்றும் தேர்வின் செயல்திறனை மேம்படுத்தலாம், குறிப்பாக நேரடியாக மதிப்பீடு செய்ய கடினமான அல்லது விலை உயர்ந்த பண்புகளுக்கு. இந்த செயல்முறை பின்வருவனவற்றை உள்ளடக்கியது:

பாக்டீரியா இலைக்கருகல் மற்றும் குலை நோய்க்கான எதிர்ப்பு மரபணுக்களை உள்நுழைக்க நெல் இனப்பெருக்கத்தில் MAS வெற்றிகரமாகப் பயன்படுத்தப்பட்டுள்ளது, இது எதிர்ப்பு வகைகளின் வளர்ச்சியை கணிசமாக விரைவுபடுத்துகிறது. உதாரணமாக, நெல்லில் பாக்டீரியா இலைக்கருகல் எதிர்ப்புக்கான Xa21 மரபணுவை இணைக்கப்பட்ட டிஎன்ஏ குறிப்பான்களைப் பயன்படுத்தி திறமையாக தேர்ந்தெடுக்க முடியும்.

3. மரபணு பொறியியல் (மரபணு மாற்று அணுகுமுறைகள்)

மரபணு பொறியியல் என்பது ஒரு உயிரினத்திலிருந்து மற்றொரு உயிரினத்திற்கு மரபணுக்களை நேரடியாக மாற்றுவதை உள்ளடக்கியது, இதில் நோய் எதிர்ப்புத்திறனை வழங்கும் மரபணுக்களும் அடங்கும். இந்த அணுகுமுறை தொடர்பில்லாத உயிரினங்களிலிருந்து எதிர்ப்பு மரபணுக்களை அறிமுகப்படுத்த அல்லது எதிர்ப்புத்திறனை மேம்படுத்த தற்போதுள்ள தாவர மரபணுக்களை மாற்றியமைக்க பயன்படுத்தப்படலாம். இதன் படிகள்:

சில பூச்சி вредителям எதிராக எதிர்ப்புத்திறனை வழங்கும் *Bacillus thuringiensis* என்ற பாக்டீரியாவிலிருந்து ஒரு மரபணுவை வெளிப்படுத்தும் Bt பருத்தி, மரபணு ரீதியாக வடிவமைக்கப்பட்ட பயிரின் ஒரு முக்கிய எடுத்துக்காட்டு. இதேபோல், பப்பாளி வளையபுள்ளி வைரஸுக்கு (PRSV) எதிர்ப்புத் தெரிவிக்கும் மரபணு மாற்றப்பட்ட பப்பாளி, ஹவாய் பப்பாளித் தொழிலைக் காப்பாற்றியுள்ளது.

4. மரபணு திருத்தம் (CRISPR-Cas9)

CRISPR-Cas9 போன்ற மரபணு திருத்த தொழில்நுட்பங்கள், தாவர மரபணுக்களின் துல்லியமான மற்றும் இலக்கு வைக்கப்பட்ட மாற்றங்களை அனுமதிக்கின்றன. தாவரங்களை நோய்க்கு ஆளாக்கும் மரபணுக்களை செயலிழக்கச் செய்யவும், எதிர்ப்பு மரபணுக்களை அறிமுகப்படுத்தவும் அல்லது தற்போதுள்ள எதிர்ப்பு வழிமுறைகளை மேம்படுத்தவும் இது பயன்படுத்தப்படலாம். இந்த முறை பின்வருவனவற்றை உள்ளடக்கியது:

நோய்க்கிருமி ஊட்டச்சத்துக்களை அணுகப் பயன்படுத்தும் *OsSWEET14* மரபணுவைத் திருத்துவதன் மூலம் பாக்டீரியா இலைக்கருகலுக்கு எதிர்ப்புத் தெரிவிக்கும் நெல் வகைகளை உருவாக்க CRISPR-Cas9 பயன்படுத்தப்பட்டுள்ளது. இதேபோல், கோதுமையில் சாம்பல் நோய்க்கான எதிர்ப்பை அதிகரிக்க இது பயன்படுத்தப்பட்டுள்ளது.

நீடித்த நோய் எதிர்ப்புத் திறனை உருவாக்குவதில் உள்ள சவால்கள்

நோய்-எதிர்ப்புப் பயிர்களை உருவாக்குவதில் குறிப்பிடத்தக்க முன்னேற்றம் ஏற்பட்டுள்ள போதிலும், பல சவால்கள் உள்ளன:

சவால்களை சமாளிப்பதற்கும் நீடித்த எதிர்ப்பை அடைவதற்கும் உத்திகள்

இந்த சவால்களை சமாளிக்கவும், நீடித்த நோய் எதிர்ப்புத் திறனை உருவாக்கவும், ஆராய்ச்சியாளர்களும் இனப்பெருக்கம் செய்பவர்களும் பல்வேறு உத்திகளைப் பயன்படுத்துகின்றனர்:

1. மரபணு பிரமிடிங் (Gene Pyramiding)

மரபணு பிரமிடிங் என்பது பல எதிர்ப்பு மரபணுக்களை ஒரே வகையில் இணைப்பதை உள்ளடக்கியது. இது நோய்க்கிருமிகள் எதிர்ப்பை முறியடிப்பதை மிகவும் கடினமாக்குகிறது, ஏனெனில் அவை ஒரே நேரத்தில் பல மரபணுக்களை முறியடிக்க வேண்டும். மரபணு பிரமிடிங்கை வழக்கமான இனப்பெருக்கம், குறிப்பான்-உதவித் தேர்வு அல்லது மரபணு பொறியியல் மூலம் அடையலாம்.

2. எதிர்ப்பு மரபணுக்களைப் பன்முகப்படுத்துதல்

வெவ்வேறு வகைகள் மற்றும் பிராந்தியங்களில் பல்வேறு வகையான எதிர்ப்பு மரபணுக்களைப் பயன்படுத்துவது நோய்க்கிருமிகள் மீதான தேர்வு அழுத்தத்தைக் குறைத்து, வீரியத்தின் பரிணாமத்தை மெதுவாக்கலாம். இதை பயிர் சுழற்சி, வகை கலவைகள் மற்றும் பிராந்திய வரிசைப்படுத்தல் உத்திகள் மூலம் அடையலாம்.

3. நோய்க்கிருமி உயிரியலைப் புரிந்துகொள்வது

நோய்க்கிருமி உயிரியல் பற்றிய ஆழமான புரிதல், அவற்றின் தொற்று வழிமுறைகள், வீரியம் காரணிகள் மற்றும் பரிணாம உத்திகள் உட்பட, பயனுள்ள மற்றும் நீடித்த எதிர்ப்பு உத்திகளை உருவாக்குவதற்கு முக்கியமானது. இந்த அறிவு புதிய எதிர்ப்பு மரபணுக்களை அடையாளம் காணவும், புதிய கட்டுப்பாட்டு உத்திகளை வடிவமைக்கவும் பயன்படுத்தப்படலாம்.

4. மற்ற கட்டுப்பாட்டு நடவடிக்கைகளுடன் எதிர்ப்பை ஒருங்கிணைத்தல்

மரபணு எதிர்ப்பை மற்ற கட்டுப்பாட்டு நடவடிக்கைகளான கலாச்சார நடைமுறைகள், உயிரியல் கட்டுப்பாடு மற்றும் பூச்சிக்கொல்லிகளின் விவேகமான பயன்பாடு ஆகியவற்றுடன் ஒருங்கிணைப்பது நோய் மேலாண்மைக்கு மிகவும் வலுவான மற்றும் நிலையான அணுகுமுறையை வழங்கும். இந்த ஒருங்கிணைந்த பூச்சி மேலாண்மை (IPM) அணுகுமுறை எந்தவொரு ஒற்றைக் கட்டுப்பாட்டு நடவடிக்கையையும் சார்ந்திருப்பதைக் குறைத்து, எதிர்ப்பு வளர்ச்சியின் அபாயத்தைக் குறைக்கும்.

5. புதிய தொழில்நுட்பங்களைப் பயன்படுத்துதல்

மரபணுத்தொகுப்பு வரிசைமுறை, டிரான்ஸ்கிரிப்டோமிக்ஸ், புரோட்டியோமிக்ஸ் மற்றும் மெட்டபோலோமிக்ஸ் போன்ற வளர்ந்து வரும் தொழில்நுட்பங்கள் தாவர-நோய்க்கிருமி தொடர்புகள் குறித்த புதிய நுண்ணறிவுகளை வழங்கி, எதிர்ப்பு மரபணுக்களின் கண்டுபிடிப்பை துரிதப்படுத்துகின்றன. இந்த தொழில்நுட்பங்கள் நோய்க்கிருமி மக்கள்தொகையைக் கண்காணிக்கவும், புதிய வீரியம் மிக்க விகாரங்களின் தோற்றத்தைக் கணிக்கவும் பயன்படுத்தப்படலாம்.

வெற்றிகரமான நோய் எதிர்ப்பு வளர்ச்சிக்கு உலகளாவிய எடுத்துக்காட்டுகள்

நோய்-எதிர்ப்புப் பயிர்களை உருவாக்குவதில் பயிர் மரபியலின் சக்தியை பல வெற்றிகரமான எடுத்துக்காட்டுகள் நிரூபிக்கின்றன:

பயிர்களில் நோய் எதிர்ப்புத் திறனின் எதிர்காலம்

பயிர்களில் நோய் எதிர்ப்புத் திறனின் எதிர்காலம், பாரம்பரிய இனப்பெருக்கம், நவீன உயிரி தொழில்நுட்பம் மற்றும் தாவர-நோய்க்கிருமி தொடர்புகளின் ஆழமான புரிதல் ஆகியவற்றை இணைக்கும் ஒரு பன்முக அணுகுமுறையில் உள்ளது. முக்கிய கவனப் பகுதிகள் பின்வருமாறு:

முடிவுரை

உலகளாவிய உணவுப் பாதுகாப்பை உறுதி செய்வதற்கும், தாவர நோய்க்கிருமிகளின் தாக்கத்தைக் குறைப்பதற்கும் நோய்-எதிர்ப்புப் பயிர் வகைகளை உருவாக்குவது அவசியம். பயிர் மரபியல் இந்த முயற்சியில் ஒரு முக்கியப் பங்கை வகிக்கிறது, இது தாவர-நோய்க்கிருமி தொடர்புகளைப் புரிந்துகொள்வதற்கும் கையாளுவதற்கும் கருவிகளையும் அறிவையும் வழங்குகிறது. வழக்கமான இனப்பெருக்கம் முதல் மரபணு திருத்தம் வரை பல்வேறு உத்திகளைப் பயன்படுத்துவதன் மூலமும், சர்வதேச ஒத்துழைப்பை வளர்ப்பதன் மூலமும், நீடித்த நோய் எதிர்ப்புத் திறனை உருவாக்கி, எதிர்கால சந்ததியினருக்காக நமது உணவு விநியோகத்தைப் பாதுகாக்க முடியும்.

பயிர் மரபியல் ஆராய்ச்சி மற்றும் மேம்பாட்டில் முதலீடு செய்வது மிகவும் நெகிழ்வான மற்றும் நிலையான உலகளாவிய உணவு முறையை உருவாக்குவதற்கான ஒரு முக்கியமான படியாகும். விவசாயிகளுக்கு நோய்-எதிர்ப்புப் பயிர் வகைகளை வழங்குவதன் மூலம், மகசூல் இழப்புகளைக் குறைத்து, பூச்சிக்கொல்லிகளின் பயன்பாட்டைக் குறைத்து, அனைவருக்கும் நிலையான மற்றும் சத்தான உணவு விநியோகத்தை உறுதிசெய்ய முடியும்.