डावीकडून उजवीकडे - ScGAI हे जनुक स्थगित केलेले, सामान्य आणि ScGAI जुनकांची कार्यक्षमता वाढवल्यानंतरचे रोप दिसत आहे. (स्रोत ः राफायल गार्सिया तावारेस )

जनुकीय सुधारणेने उसाच्या वाढीचा वेग वाढवणे शक्य

उसातील ScGAI या जनुकाची कार्यक्षमता स्थगित करून, उसाच्या वाढीचा वेग वाढवणे शक्य असल्याचे संशोधकांना आढळले आहे. या संशोधनातून विकसित झालेल्या जातींची वाढ वेगाने होते. परिणामी अधिक जाडीचा ऊस आणि बायोमास उपलब्ध होऊन इथेनॉल उत्पादनाला फायदा मिळू शकतो. हे संशोधन जर्नल ऑफ एक्सपेरिमेंटल बॉटनी मध्ये प्रकाशित करण्यात आले.

गेल्या काही वर्षापासून आंतरराष्ट्रीय पैदास कार्यक्रमामध्ये कीड रोग प्रतिकारक, अधिक उत्पादनक्षम जातींच्या विकासाकडे प्रामुख्याने लक्ष दिले जात होते. त्यात इथेनॉलच्या निर्मितीच्या अनुषंगाने अलिकडे बायोमास हा अत्यंत महत्त्वाचा घटक ठरत आहे. कारण कोणत्याही उसाच्या खोडामध्ये  शर्करा (सुक्रोज) साठवणीवर शरीरशास्त्रीय मर्यादा आहेत. त्या खोडाच्या वाढ अधिक होण्यातूनच अधिक साखर किंवा बायोमासमधून इथेनॉलचे उत्पादन होऊ शकणार आहे. त्याविषयी ब्राझील येथील युनिव्हर्सिटी ऑफ कॅम्पीनास च्या जीवशास्त्र विभागातील प्रो. मार्सेलो मेनोस्सी यांनी सांगितले, की दोन जातींच्या संकरातून नवीन जात  निर्माण करण्याच्या पारंपरिक पैदास कार्यक्रमांमध्येही मर्यादा आहेत. त्या तुलनेमध्ये जनुकीय सुधारीत जातीं निर्माण करण्याची आवश्यकता वाढत आहे.

ब्राझील, ऑस्ट्रेलिया, जर्मनी या देशांतील संशोधन संस्थांचा सहभाग असलेल्या या संशोधनामध्ये उसाच्या वाढीवर नियंत्रण ठेवणारे जनुक  ScGAI हे ओळखण्यात आले. या जनुकाच्या कार्यावर बंधने आणून ऑस्ट्रेलियामध्ये वेगळी जात विकसित करण्यात आली. त्यामुळे उसाची जाडी वाढली. त्यातील कार्बनच्या रचनेमध्ये बदल केल्याने अंतर्गत साठवण संरचना बदलली गेली. मेनोस्सी म्हणाले की, पारंपरकि पैदास प्रक्रियेच्या तुलनेने जनुकीय पद्धतीने लवकर नवीन जात विकसित करणे शक्य झाले. या जातीमुळे जैवइंधन व ऊर्जा निर्मितीसाठी उसाची पक्वता वेगाने होते. अधिक बायोमास मिळते.

असे आहे संशोधन...
मेनोस्सी यांचे पी. एचडी चे विद्यार्थी राफायल ग्रासिया तावारेस यांना अभ्यासामध्ये उसाच्या वाढीसाठी आवश्यक संजीवकांच्या (उदा. इथिलीन आणि जिब्रेलिन्स) निर्मितीच्या प्रक्रियेवर ScGAI  हे जनुक नियंत्रण ठेवत असल्याचे आढळले. 
१. उसातील DELLA या प्रथिनांच्या वेगवान विघटनाला चालना देऊन उसाची पक्वता वेगाने करण्यासाठी जिब्रेलिन्स वापरले जाते.
२. इथिलिन हे उसाच्या पकवतेच्या स्थितीमध्ये वापरले जाते. या काळात शाकीय वाढीच्या तुलनेमध्ये उसातील सुक्रोजचे प्रमाण वाढवण्यामध्ये ते मोलाची मदत करते. ते जिब्रेलिन्सच्या विरोधामध्ये DELLA प्रथिनांच्या स्थिरीकरण करते. अर्थात, या साऱ्या ऊस विकासाच्या प्रक्रियांमध्ये DELLA या प्रथिनांची नेमकी भूमिका अद्याप माहित नसल्याचे मेनोस्सी यांनी सांगितले.

जनुकांच्या बदलाच्या पद्धतीसाठी पेटंट ः
- DELLA प्रथिनांच्या नेमक्या कार्याविषयी (विशेषतः ऊस विकासातील) जाणून घेण्यासाठी प्रयोग करण्यात आले. त्यासाठी ScGAI  या जनुकांच्या कार्यामध्ये बदल करण्यात आले.
१. काही लाईन्समध्ये ScGAI जनुक स्थगित (सायलेन्स) करून DELLA प्रथिनांचे उत्पादन कमी केले. अन्य प्रथिनांच्या विघटन थांबवले. ही प्रथिने वनस्पतीच्या विकासामध्ये महत्वाची असतात.
२. काही लाईन्समध्ये जनुक अधिक कार्यक्षम करण्यात आले. उद्देश ः परिणामी DELLAs प्रथिनांचे उत्पादन वाढेल आणि ते स्थिर होऊन अन्य वाढीला चालना देणाऱ्या अन्य प्रथिनांचे विघटन करेल.
 चार महिन्यापर्यंत या दोन्ही वनस्पतींच्या वाढीच्या तुलनात्मक अभ्यास करण्यात आला. त्यात ScGAI ची कार्यक्षमता वाढवलेल्या उसाची वाढ खुंटलेली आढळली, पेरांची लांबी कमी राहिली. ScGAI स्थगित केलेल्या उसाची उंची वाढली. पेरातील अंतर वाढले. फायटोमर उत्पादन वाढले आणि उसामध्ये कार्बनचे प्रमाणही अधिक राहिले. फायटोमर हे उसाचे पेर, पेराच्या टोकावरील डोळा आणि तिथून फुटलेली पाने यांच्याशी संबंधित असते.

----------------------------
Journal Reference :
    Rafael Garcia Tavares, Prakash Lakshmanan, Edgar Peiter, Anthony O’Connell, Camila Caldana, Renato Vicentini, José Sérgio Soares, Marcelo Menossi. ScGAI is a key regulator of culm development in sugarcane. Journal of Experimental Botany, 2018; 69 (16): 3823 DOI: 10.1093/jxb/ery180
-------------------------
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29767776

शाश्वत विकासाच्या कल्पनेत पशुपालन हवेच...

पशुपालनाद्वारे होणाऱ्या हरितगृह वायूंच्या उत्सर्जनाकडे जागतिक पातळीवर गांभीर्याने पाहिले जात आहे. ते जागतिक तापमान वाढीसाठी कारणीभूत ठरत असल्याचे मानले जाते. त्यामुळेच शाश्वत विकासाच्या कल्पनेमध्ये पशुपालन घेण्यासंदर्भात तज्ज्ञामध्ये वादविवाद सुरू आहेत. मात्र, पशुपालनावर अवलंबून असलेला मोठा समाज पाहता शाश्वत विकासाच्या कल्पनेतून पशुपालन वगळून चालणार नाही.

सध्या जागतिक पातळीवर महत्त्वाच्या संस्था २०३० या वर्षापर्यंतच्या शाश्वत विकासाची लक्षे निर्धारित करत आहेत. त्यामध्ये पशुपालनामुळे होणारे उत्सर्जन, आरोग्याच्या समस्या आणि त्यातून उपलब्ध होणारी प्रथिने यांचा सांगोपांग विचार केला जात आहे. मात्र, त्यावर जागतिक पातळीवरील तज्ज्ञांची भिन्न भिन्न मते असून, वादविवाद सुरू आहेत. त्यातून भारतासारख्या देशामध्ये आवश्यक त्या प्रथिनांचा पूर्ततेवर बंधने व मर्यादा येण्याची शक्यता आहे. त्यामुळे आपण एक देश म्हणून याचा प्रतिकार करतानाच धोरणात्मक पातळीवर योग्य ती पावले उचलणे आवश्यक आहेत. पशुपालनातून होणाऱ्या कर्ब उत्सर्जनाचे प्रमाण हे रस्ते वाहतुकीतून होणाऱ्या कर्ब उत्सर्जनाइतके आहे. मात्र, पशुपालनाच्या जगभरातील पद्धती वेगळ्या त्यांची योग्य प्रकारे सांगड शाश्वत विकासाच्या कल्पनेमध्ये घालावी लागणार आहे. त्या विषयी माहिती देताना लाईव्हस्टॉक ग्लोबल अॅलाएन्स चे फ्रान्कोस ली गॉल यांनी सांगितले, की पशुपालन उद्योगाला अधिक कार्यक्षम, मोजमापयोग्य आणि शाश्वत बनविण्यासाठी या पालनातील विविधतेचा विचार करावा लागणार आहे.
या संदर्भात लाईव्हस्टॉक ग्लोबल अॅलाएन्सने मांडलेले धोरणात्मक मुद्दे आपल्यासाठीही उपयुक्त ठरू शकतात.

१ ) चराई पद्धती :

• जगभरामध्ये वेगवेगळ्या वातावरणामध्ये व प्रदेशामध्ये नैसर्गिकरीत्या वाढलेल्या गवतावर फिरून जनावरांची वाढ केली जाते. यातील सुमारे १०० दशलक्ष लोक हे अत्यंत तीव्र आणि कोरडवाहू भागात राहतात, की त्यांच्या उत्पन्नाचा दुसरा स्रोतही असत नाही. आफ्रिकी दुष्काळी प्रदेशामध्ये मांस आणि दूध उत्पादन हे त्यांच्या एकूण स्थानिक उत्पादनाच्या १० टक्केपेक्षा अधिक आहे, तर कृषी उत्पादनाच्या ७० टक्केपर्यंत आहे.
• पशुपालन विशेषतः लहान प्राणी यांच्या विक्रीतून धान्यांची खरेदी होत असल्याने हा प्रश्न अन्नसुरक्षेशीही निगडित आहे.
• पशुपालनातून मिळणारे दूध हे पोषक घटकांचा मुख्य स्रोत आहे.
• भारतातही अनेक भटक्या जमाती या चराई पद्धतीच्या पशुपालनामध्ये गुंतलेल्या आहेत. त्यांचा संपूर्ण उत्पन्नाचा स्रोतही केवळ पशुपालन हाच असल्याने त्यांचा विचार धोरणात्मक पातळीवर व्हायलाच हवा.

आधुनिक तंत्राची मदत :
सध्या कुरणामध्ये चराईवर वातावरणासह विविध कारणामुळे आधीच बंधने आलेली आहेत. आफ्रिकेतील साहेल किंवा हॉर्नसारख्या काही देशामध्ये कुरणामध्ये चराई पद्धती अस्तित्वात असली तरी पशूंच्या आरोग्यासह बाजारपेठेच्या विविध सेवांची उपलब्धता पुरविण्याची आवश्यकता आहे. वातावरणाशी संबंधित आपत्ती आणि पशूंच्या रोगांची समस्या या दोहोवर उपाययोजना करण्याची आवश्यकता आहे. उदा. युथोपिया, केनिया आणि मंगोलिया येथील रोगांच्या अंदाज देण्याची आणि त्यावर त्वरित उपाययोजना करण्याची एक निर्देशांक आधारित पशुविमा योजनेची चाचणी घेण्यात येत आहे. विशेषतः केनियामध्ये दुष्काळामुळे सरासरीच्या २० टक्केपेक्षा कमी झाली, त्या वेळी उपग्रहाच्या माध्यमातून चाऱ्यांची उपलब्धता तपासण्याचा प्रयत्न करण्यात आला.

२) एकत्रित पीक आणि पशुपालन पद्धती
जागतिक पातळीवर शेतीसह पशुपालन या पद्धतीखाली सुमारे २.५ अब्ज हेक्टर क्षेत्र येते. यात एकाच जमिनीच्या साह्याने पिके व पशुपालन केले जाते. यांचे व्यवस्थापन योग्य प्रकारे झाल्यास, नैसर्गिक स्रोतांच्या कार्यक्षम वापराबरोबरच पर्यावरणासाठीही फायदेशीर राहते. उदा. सेंद्रिय खतांच्या उपलब्धतेमुळे जमीन सुधारणेसोबत उत्पादनामध्ये वाढ होते. पिकांच्या अवशेषांचा वापर पशुखाद्यासाठी होतो. ही पद्धती आकाराने लहान आणि विखुरलेली आहे. अल्पभूधारक यात गुंतलेले असल्याने त्यांच्यासाठी निविष्ठा, सेवा आणि बाजारपेठेची उपलब्धता यामध्ये अडचणी येतात. सध्या बाजारपेठेमध्ये स्वच्छतेचे निकष कडक होत असून, उत्पादनांची मागणी अधिक प्रमाणामध्ये असते. त्यासाठी एकत्रित प्रयत्नांची आवश्यकता आहे.

लक्षणीय...
ग्रामीण भागातील मोठ्या लोकसंख्येपर्यंत अन्नसुरक्षा पोचविण्यासाठी व औद्योगिक प्रणाली विकसित करण्यासाठी नावीन्यपूर्ण पद्धती आणि गुंतवणूक आकर्षित करणे गरजेचे आहे. उदा. केनिया येथील ४० हजार लहान दूध विक्रेते एकत्र येत दूध प्रमाणित केले. केवळ प्रमाणिकरणामुळे दूध व्यवसायातून त्यांना १६ दशलक्ष अमेरिकी डॉलर उत्पन्न अधिक मिळू शकले. यासाठी धोरणात्मक बदल, स्वच्छ आणि गुणवत्तापूर्ण दूध निर्मितीचे प्रशिक्षण या दोन बाबी अत्यंत महत्त्वाच्या ठरल्या. हे लहान डेअरी प्रकल्पांना अल्प खर्चामध्ये केनिया डेअरी बोर्डाकडून प्रशिक्षण आणि
प्रमाणिकरण करून दिले जाते. या प्रमाणिकरणामुळे यातील बहुतांश शेतकरी किंवा पशुपालक प्रथमच आपल्या उत्पादनासह बाजारपेठेमध्ये उतरू शकले.


३) औद्योगिक पद्धती
प्रामुख्याने पश्चिम युरोप आणि उत्तर अमेरिकेमध्ये औद्योगिक पद्धतीने पशुपालन केले जाते. या उद्योगांचाही त्यांच्या वाढत्या अर्थव्यवस्थेमध्ये मोलाचा वाटा आहे. अन्य काही देशांमध्येही याचे प्रमाण वाढत आहे. उदा. थायलंडमध्ये बॅंकॉक परिसरामध्ये १९८० नंतरच्या काळामध्ये मोठ्या आकाराचे पशुपालन प्रकल्प उभारण्यात आले. त्यातील मांस व दूध उत्पादनाद्वारे शहराची प्रथिनांची गरज चांगल्या प्रकारे भागत होती. मात्र, सार्वजनिक धोरणांचा योग्य प्रकारे विकास न झाल्याने सार्वजनिक आरोग्य आणि पर्यावरणाच्या समस्येमध्ये वाढ झाली. बर्ड फ्लू व टाकाऊ घटकांच्या अव्यवस्थित विल्हेवाटीमुळे त्यावर प्रचंड बंधने आली आहेत.

आपत्तीतून संधी...
उद्योगांनी टाकाऊ घटकांच्या व्यवस्थापनासाठी त्वरेने पावले उचलली आहेत. त्यातील अनेकांना बायोगॅस निर्मितीला प्राधान्य दिले आहे. त्याद्वारे मिळालेल्या ऊर्जेवर प्राण्यांसाठी शीतकरण प्रणाली वापरल्याने उत्पादनामध्येही चांगली वाढ झाली. पर्यावरणालाही फायदा झाला.

४) जागतिक प्रमाणके आणि वैयक्तिक सहाय्यता

• पशुपालनाच्या विविध पद्धती केवळ देशनिहाय बदल नाहीत, तर एकाच देशात किंवा प्रदेशामध्येही त्यामध्ये प्रचंड विविधता दिसून येते. या स्थितीतही पशुपालन अधिक कार्यक्षम, उत्पादनक्षम आणि शाश्वत बनविण्यासाठी नावीन्यपूर्ण उपाय अवलंबावे लागतात.
• हे उपाय एकाच वेळी जागतिक प्रमाणकांशी जोडलेले आणि वैयक्तिक अल्पभूधारकांच्या गरजेनुसार अपेक्षीत बदल स्वीकारणारे असले पाहिजेत. पशुपालनातील रोगांचा प्रतिबंध व नियंत्रण करण्यासाठी राष्ट्रीय पातळीवर पशुवैद्यकीय सेवांचा दर्जा सुधारला पाहिजे.
• एकाच वेळा जागतिक प्रमाणकांचा आधार घेत स्थानिक परिस्थितीनुसार पद्धतीमध्ये आवश्यक ते बदल केल्यास शाश्वत विकासाचा मार्ग खुला होईल, यात शंका नाही.

. . . . . .

फ्रान्कोस ली गॉल हे जागतिक पशुधन संघाचे पदाधिकारी असून, या संघामध्ये जागतिक बॅंक, इंटरनॅशनल फंड फॉर ॲग्रीकल्चरल डेव्हलपमेंट, फूड ऍण्ड अॅग्रीकल्चर ऑर्गनायझेशन, इंटरनॅशनल लाईव्हस्टॉक रिसर्च इन्स्टिट्यूट आणि वर्ल्ड ऑर्गनायझेशन फॉर अॅनिमल हेल्थ यांचा समावेश आहे.
- त्यांचा इमेल - Secretariat@worldbank.org

(संदर्भ : Transforming our world: the 2030 agenda for sustainable development (UN, 2015)