स्कॉटलैंड के जेम्स हटन इंस्टीट्यूट के वैज्ञानिकों ने आलू के कंदों के विकास को समझने में महत्वपूर्ण सफलता हासिल की है, जिससे संभावित रूप से गर्म जलवायु में आलू उगाने और वैश्विक खाद्य सुरक्षा को बढ़ावा देने का मार्ग प्रशस्त हो सकता है। यूरोपीय संघ के हिस्से के रूप में किए गए उनके शोध ने आलू कंद की शुरुआत के रूप में जानी जाने वाली प्रक्रिया को विनियमित करने वाले एक प्रमुख कारक की पहचान की है।
आलू के कंद की यात्रा तब शुरू होती है जब पौधे की पत्तियों से भूमिगत तनों तक संकेत भेजे जाते हैं जिन्हें स्टोलन कहा जाता है। ये संकेत एक महत्वपूर्ण संक्रमण को ट्रिगर करते हैं, स्टोलन को फैलने से रोकते हैं और कंद में अपना विकास शुरू करते हैं। विकासशील कंद तब स्टार्च के लिए एक महत्वपूर्ण भंडारण स्थान बन जाता है, जो प्रकाश संश्लेषण के माध्यम से पत्तियों में बनी शर्करा से उत्पन्न होता है। इन शर्कराओं को फ्लोएम नामक विशेष वाहिकाओं के माध्यम से जड़ों और कंदों तक पहुँचाया जाता है।
स्टोलन विकास से कंद विकास में संक्रमण होने के लिए, इन शर्कराओं की उपलब्धता में पर्याप्त वृद्धि होनी चाहिए। लगभग 25 साल पहले, हटन के वैज्ञानिकों ने प्रदर्शित किया कि यह महत्वपूर्ण परिवर्तन फ्लोएम से विकासशील कंद में शर्करा को उतारने के तरीके में परिवर्तन से जुड़ा था। हालाँकि, इस बदलाव को चलाने वाला विशिष्ट तंत्र अब तक अज्ञात रहा। हटन के उन्नत पादप विकास केंद्र के उप निदेशक और 25 साल पहले शर्करा उतारने वाले स्विच की पहचान करने वाली मूल टीम के सदस्य डॉ. रॉब हैंकॉक ने हाल ही में किए गए शोध का नेतृत्व किया। टीम के काम ने एक संभावित उम्मीदवार की पहचान की जो इस बदलाव को आगे बढ़ाता है: प्रोटीन के जर्मिन परिवार का एक सदस्य। प्रयोगशाला में काम कर रहे डॉ. रॉब हैंकॉक उनके शोध से पता चला कि इस परिवार से संबंधित एक विशिष्ट जीन सीधे प्रोटीन कॉम्प्लेक्स द्वारा सक्रिय किया गया था जो स्टोलन विकास से कंद विकास में स्विच को नियंत्रित करता है। कंद निर्माण में जर्मिन की भूमिका अप्रत्याशित थी, क्योंकि वे प्रोटीन का एक बड़ा वर्ग हैं जिनके कार्य अच्छी तरह से समझ में नहीं आते हैं। इन निष्कर्षों से पता चलता है कि कंद निर्माण की शुरुआत में चीनी की बढ़ी हुई मांग जर्मिन3 के सक्रियण का कारण बन सकती है। आगे के अध्ययनों से पता चला कि कोशिकाओं में जर्मिन3 प्रोटीन की मौजूदगी ने इसे आस-पास की कोशिकाओं में जाने की अनुमति दी। इससे पता चलता है कि जर्मिन3 छिद्रों को खोलने में मदद करके आलू के कंदीकरण को बढ़ावा देता है, जिससे कंद के लिए आवश्यक शर्करा का एक बड़ा प्रवाह होता है।
यह खोज संभावित रूप से 25 साल पुराने रहस्य को सुलझाती है कि विशिष्ट शर्करा ट्रांसपोर्टर का उपयोग करने से लेकर फ्लोएम के साथ शर्करा को सीधे स्थानांतरित करने तक का संक्रमण कैसे होता है, जिससे शर्करा वितरण क्षमता बहुत बढ़ जाती है।
महत्वपूर्ण रूप से, चूंकि जर्मिन3 तापमान के प्रति संवेदनशील पत्ती कंदीकरण संकेतों के नीचे की ओर कार्य करता है, इसलिए यह खोज एक महत्वपूर्ण अवसर प्रदान करती है। यह आलू की ऐसी किस्मों को विकसित करने का मार्ग प्रस्तुत करता है जो उच्च तापमान पर भी प्रभावी रूप से कंद बना सकती हैं। इस तापमान संवेदनशीलता को दरकिनार करके, दुनिया के उन क्षेत्रों में आलू, एक कैलोरी-घने फसल, उगाना संभव हो सकता है, जहां वे वर्तमान में जीवित नहीं रह सकते हैं, जो बढ़ती वैश्विक आबादी के लिए खाद्य सुरक्षा में योगदान देता है।
सेवानिवृत्त होने से पहले इस काम की शुरुआत करने वाले डॉ. मार्क टेलर ने कहा कि ये प्रयोग संकेत देते हैं कि जर्मिन कंदीकरण के अलावा अन्य पौधों की विकास प्रक्रियाओं को नियंत्रित कर सकते हैं, जिसमें फूल आना और निष्क्रियता शामिल है। इससे पौधों के विकास के कई पहलुओं में हेरफेर करने के अवसर मिलते हैं, जिससे संभावित रूप से कई तरह की फसलों की पैदावार में वृद्धि हो सकती है।
जेम्स हटन इंस्टीट्यूट, जिसमें डंडी के पास इनवर्गोरी में एक साइट भी शामिल है, वह जगह है जहाँ यह प्रभावशाली शोध हुआ। आलू की खेती से संबंधित एक कार्यक्रम, पोटैटो इन प्रैक्टिस, अगस्त 2025 में इनवर्गोरी में संस्थान के बालरुडरी फ़ार्म में भी आयोजित किया जाना है। यह कार्य वैश्विक चुनौतियों का समाधान करने में पादप विज्ञान के निरंतर महत्व को उजागर करता है।
