आलू में मार्कर की मदद से किस्म चुनना: CPRI ने डीएनए जाँच से 1,489 आलू कैसे परखे

मार्कर-असिस्टेड सिलेक्शन क्या है?

हर आलू में हज़ारों जीन होते हैं, और उनमें से कुछ तय करते हैं कि पौधा किसी रोग से लड़ पाएगा या नहीं। डीएनए मार्कर डीएनए का एक छोटा, जाना-पहचाना टुकड़ा है जो ऐसे जीन के ठीक ऊपर या बगल में बैठा होता है। मार्कर है, तो जीन भी लगभग पक्का है। मार्कर की मदद से चुनाव (मार्कर-असिस्टेड सिलेक्शन) का मतलब बस इतना है कि इस मार्कर को जाँच की तरह इस्तेमाल करें: ब्रीडर पत्ती का छोटा नमूना लेता है, जाँच करता है और सिर्फ़ उन पौधों को रखता है जिनमें जीन का सही रूप है।

इसे ब्लड ग्रुप की जाँच की तरह समझिए। किसी का ब्लड ग्रुप जानने के लिए किसी इमरजेंसी का इंतज़ार नहीं करना पड़ता; एक जाँच बता देती है। ठीक वैसे ही, ब्रीडर को यह जानने के लिए झुलसा फैलने का इंतज़ार नहीं करना पड़ता कि किन पौधों में झुलसा झेलने वाला जीन है।

इस जाँच के मार्कर KASP मार्कर कहलाते हैं, यानी कॉम्पिटिटिव एलील स्पेसिफ़िक PCR। हर मार्कर डीएनए का वह एक अक्षर पढ़ता है जहाँ रोग झेलने वाले और न झेलने वाले आलू अलग होते हैं। इनमें जेल नहीं लगता, इसलिए लैब एक प्लेट पर सैकड़ों नमूने जाँच सकती है और मशीन जवाब पढ़ती है।

खेत की जाँच या डीएनए की जाँच: मार्कर से ब्रीडर का समय क्यों बचता है

मार्कर खेत के ट्रायल की जगह नहीं लेते। नई किस्म को रिलीज़ से पहले खेत में अपने को साबित करना ही होता है। मार्कर बस इतना करते हैं कि हज़ारों पौधों की छँटाई शुरू में ही कर देते हैं, ताकि खेत की जगह और सालों की जाँच सिर्फ़ होनहार पौधों पर लगे। जब किस्म झुलसा नहीं झेल पाती तो क्या होता है, यह हमारी झुलसा गाइड (अंग्रेज़ी) में पढ़ें।

KASP डीएनए जाँच कैसे होती है, क़दम दर क़दम

यह चित्र बात समझाने के लिए है; यह जाँच का असली डेटा नहीं है।

CPRI की डीएनए जाँच में 1,489 आलुओं में क्या मिला

संस्थान ने अपने जर्मप्लाज़्म संग्रह की, यानी आलुओं का वह भंडार जिससे ब्रीडर माँ-बाप चुनते हैं, आलू की 1,489 लाइनें 10 KASP मार्करों से जाँचीं। इनमें से छह मार्कर इंटरनेशनल पोटैटो सेंटर (CIP) पहले ही परख चुका था; चार नए थे, जो छपी हुई रिसर्च से चुने गए।

• 15,260प्लेटों पर जाँचे गए खाने
• 14,786खानों का जवाब साफ़ मिला
• 99%कॉल रेट: जितने खाने पढ़े जा सके
• 320ख़ाली कंट्रोल खाने, जाँच परखने के लिए

सिर्फ़ 154 खानों का जवाब साफ़ नहीं आया। इतने बड़े पैमाने की जाँच के लिए यह साफ़ नतीजा है, और इससे दिखता है कि बिना जेल वाले मार्कर बड़े संग्रह के लिए क्यों ठीक हैं: इतने नमूनों के जेल आँख से पढ़ना धीमा, थकाने वाला काम है और उसमें ग़लतियाँ हो जाती हैं।

• झुलसाR2 जीन1,476 में से 10 लाइनेंइनमें R2 का रोग झेलने वाला रूप मिला। यह जीन खेती वाले आलू में मेक्सिको के एक जंगली आलू, सोलेनम डेमिसम (Solanum demissum), से आया।
• झुलसाR8 जीन2 और 13 लाइनेंएक ही जीन के दो मार्करों ने 2 और 13 रोग झेलने वाली लाइनें पाईं। R8 भी सोलेनम डेमिसम से आया है।
• आलू का वायरस YRysto जीन25 से 35 लाइनेंतीन मार्कर; इनमें से दो ने लगभग वही लाइनें चुनीं, 95% से ज़्यादा एक जैसी, यानी जाँच भरोसेमंद है। Rysto जंगली प्रजाति सोलेनम स्टोलोनिफ़ेरम (Solanum stoloniferum) से आया।
• आलू का वायरस YRyadg जीन1 और 2 लाइनेंदो मार्करों को यह सिर्फ़ 1 और 2 लाइनों में मिला। Ryadg एंडीज़ के आलू, एंडिजेना, से आया; इस संग्रह में यह कम ही निकला।
• सिस्ट नेमाटोडदो नए मार्करफ़र्क़ नहीं कर पाएदोनों प्लेट पर ठीक चले, पर रोग झेलने वाले और न झेलने वाले आलू का जवाब एक जैसा आया, इसलिए अभी इनसे चुनाव नहीं हो सकता।

आलू का वायरस Y इसलिए अहम है कि यह माहू (एफ़िड) से फैलता है और बीज में पीढ़ी दर पीढ़ी बढ़ता जाता है, इसीलिए सालों में बीज कमज़ोर पड़ता है। जिस किस्म में Rysto या Ryadg हो, वह इसे झेल लेती है। इन जीनों से जिन रोगों को रोकना है, उनकी पूरी सूची के लिए पढ़ें: भारत में आलू की बीमारियाँ और उनका इलाज (अंग्रेज़ी)।

सिस्ट नेमाटोड के मार्कर क्यों नहीं चले, अभी तक

इसीलिए नीलगिरि के किसान अब भी उन्हीं किस्मों पर भरोसा करते हैं जो खेत में नेमाटोड झेलकर दिखा चुकी हैं, जैसे कुफ़री सह्याद्रि। पढ़ें: नीलगिरि में कुफ़री सह्याद्रि ने कुफ़री ज्योति और कुफ़री स्वर्णा को क्यों पीछे छोड़ा।

आगे क्या हुआ: पूरे जीनोम की जाँच और हाइब्रिड आलू

10 मार्करों वाली जाँच पहला, काम का क़दम थी। उसके बाद संस्थान पूरे आलू जीनोम में डीएनए पढ़ने की ओर बढ़ा है। 2023 में उसने 1,20,622 अच्छी क्वालिटी वाले डीएनए मार्करों से 222 आलू लाइनों की जाँच बताई। इसमें झुलसा झेलने के लिए 7 मार्कर जुड़ाव मिले, और सिस्ट नेमाटोड की दोनों क़िस्मों, ग्लोबोडेरा पैलिडा और ग्लोबोडेरा रोस्टोकिएन्सिस, के लिए 9 और 11।

इसी डेटा से जीनोमिक सिलेक्शन भी किया गया, जो किसी एक जीन के बजाय पौधे के सारे मार्करों को मिलाकर अंदाज़ा लगाता है कि पौधा रोग कितना झेलेगा। अंदाज़ा कितना सही बैठा, 0 से 1 के पैमाने पर, जहाँ 1 का मतलब पूरी तरह सही:

KASP मार्कर एक और काम में भी लगे हैं: हाइब्रिड आलू बनाने में। सच्चे बीज (TPS) से आलू उगाने के लिए ब्रीडर को ऐसी माँ-बाप लाइनें चाहिए जो जितनी हो सके एक जैसी (इनब्रेड) हों। 2023 में संस्थान ने 100 KASP मार्करों से नापा कि उसकी डिप्लॉयड माँ-बाप लाइनें कितनी एक जैसी हो गई हैं: शुरुआती लाइनें औसतन 56.7% एक जैसी थीं, और तीन बार अपने ही पराग से बीज बनवाने (सेल्फ़िंग) के बाद औसतन 80.7%। सच्चे आलू बीज से कहाँ तक जाया जा सकता है, यह भारत में ट्रू पोटैटो सीड की संभावना (अंग्रेज़ी) में पढ़ें।

किसानों और बीज कंपनियों के लिए इसका क्या मतलब है

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   रोग झेलने वाली किस्में जल्दी आ सकती हैं

   ब्रीडर अब जानते हैं कि किन लाइनों में R2, R8, Rysto और Ryadg है, और उम्मीद के भरोसे नहीं, सोच-समझकर उनका क्रॉस करा सकते हैं। नई किस्मों को अब भी सालों खेत में परखा जाएगा, पर कमज़ोर पौधों पर वह समय बर्बाद कम होगा। सबसे नई किस्मों के बारे में पढ़ें: कुफ़री अभेद्य और कुफ़री रूबी अधिसूचित।

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   वायरस झेलने की ताक़त बीज को बचाती है

   आलू का वायरस Y एक वजह है कि बीज बार-बार साफ़ जगह से बदलना पड़ता है। जिन किस्मों में Rysto या Ryadg हो, वे वायरस झेल लेती हैं, जिससे उनका बीज ज़्यादा दिन ठीक रहता है। जब तक ऐसी किस्में आप तक न पहुँचें, बीज भरोसेमंद जगह से ही लें; पढ़ें ब्रीडर और फ़ाउंडेशन बीज कैसे मिलता है (अंग्रेज़ी)।

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   बीज कंपनियाँ समझदारी से ब्रीडिंग कर सकती हैं

   जो कंपनी अपने क्रॉस ख़ुद कराती है, वह माँ-बाप लाइनों और छोटे पौधों पर ऐसी ही डीएनए जाँच कर सकती है, और दो-तीन रोगों की ताक़त एक किस्म में जोड़ सकती है। बड़े संग्रह पर परखे गए मार्कर शुरुआत के लिए सबसे सुरक्षित हैं।

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   मार्कर रास्ता दिखाता है, गारंटी नहीं देता

   सिस्ट नेमाटोड वाला नतीजा बताता है कि किसी मार्कर पर भरोसा करने से पहले उसे असली रोग के नतीजों से मिलाकर देखना ज़रूरी है। किस्म की रोग झेलने की ताक़त खेत में साबित होती है; मार्कर उसे जल्दी ढूँढ़ने में मदद करता है।

यही ब्रीडिंग कार्यक्रम अपनी लाइनों को खाने के गुणों के लिए भी जाँचता है; पढ़ें किस आलू में सबसे ज़्यादा विटामिन C। और अब तक आई हर कुफ़री किस्म के लिए कुफ़री किस्मों की पूरी गाइड देखें।

आगे पढ़ें

• नीलगिरि में आलू का सिस्ट नेमाटोड: कुफ़री सह्याद्रिindianpotato.in
• कुफ़री अभेद्य और कुफ़री रूबी: दो नई किस्में अधिसूचितindianpotato.in
• किस आलू में सबसे ज़्यादा विटामिन Cindianpotato.in
• Marker-Assisted Selection in Potato: How CPRI Screened 1,489 Potatoes With DNA Testsindianpotato.com · English

स्रोत: इंडियन पोटैटो इंटेलिजेंस