वैज्ञानिकों ने अंगूरों में बीज-रहित होने के आनुवंशिक आधार को समझा

वैज्ञानिकों ने अंगूरों में बीज-रहित होने के पीछे के मुख्य आनुवंशिक और विकासात्मक तंत्रों का पता लगाया है। यह एक ऐसा गुण है जिसकी दुनिया भर के उपभोक्ता और अंगूर उद्योग बहुत कद्र करते हैं।

अंगूर दुनिया की सबसे महत्वपूर्ण बागवानी फसलों में से एक हैं; इनके उत्पादन का एक बड़ा हिस्सा ताज़े फल के रूप में या किशमिश जैसे सूखे उत्पादों के रूप में खाया जाता है। उपभोक्ता पतली छिलके, मीठे स्वाद और अच्छी बनावट वाले बीज-रहित अंगूरों को ज़्यादा पसंद करते हैं, जिससे प्रजनन कार्यक्रमों में बीज-रहित होना एक बहुत ही वांछनीय गुण बन जाता है।

बीज-रहित अंगूरों की मांग दुनिया भर में लगातार बढ़ रही है, चाहे वह ताज़ा खाने के लिए हो या किशमिश और जूस जैसे प्रसंस्कृत उत्पादों के लिए। हालाँकि, इतनी लोकप्रियता के बावजूद, अंगूर की बेल में बीज के विकास और बीज-रहित होने को नियंत्रित करने वाले जैविक तंत्रों को अभी तक पूरी तरह से नहीं समझा जा सका है।

विज्ञान और प्रौद्योगिकी विभाग (DST), भारत सरकार के तहत एक स्वायत्त संस्थान, अगरकर अनुसंधान संस्थान (ARI), पुणे द्वारा सावित्रीबाई फुले पुणे विश्वविद्यालय के सहयोग से किया गया यह शोध, पराग की बाँझपन के आणविक और जीनोमिक आधार के बारे में नई अंतर्दृष्टि प्रदान करता है, जिसके कारण बीज-रहित अंगूर बनते हैं। यह शोध प्रजनकों को बेहतर उपज और गुणवत्ता वाली उन्नत बीज-रहित अंगूर की किस्में विकसित करने में मदद कर सकता है।

हाल ही में 'BMC Plant Biology' में प्रकाशित इस अध्ययन में, संस्थान में विकसित उच्च उपज वाली अंगूर की किस्म ARI-516 से प्राप्त एक बीज-रहित म्यूटेंट (परिवर्तित रूप) की जाँच की गई।

डॉ. रविंद्र पाटिल के नेतृत्व वाली शोध टीम ने बीज-रहित गुण के पीछे के विकासात्मक और आनुवंशिक परिवर्तनों की पहचान करने के लिए, बीज वाली अंगूर की किस्म ARI-516 और उसके बीज-रहित म्यूटेंट का विस्तृत तुलनात्मक अध्ययन किया। प्रजनन ऊतकों की सूक्ष्मदर्शी जाँच के माध्यम से, शोधकर्ताओं ने पाया कि बीज-रहित म्यूटेंट में पराग की बनावट असामान्य थी, पराग की जीवन-क्षमता बहुत कम थी, और पराग कणों में अंकुरित होने की क्षमता बिल्कुल नहीं थी; यह इस बात का संकेत है कि बीज-रहित होने में पराग की बाँझपन एक मुख्य कारक है। आगे के शारीरिक अध्ययनों से पता चला कि म्यूटेंट पौधों में मादा प्रजनन संरचनाएँ (मैक्रोगेमेटोफाइट्स) बीज वाली मूल किस्म की तुलना में काफी छोटी थीं। ये असामान्यताएँ निषेचन प्रक्रिया में बाधा डालती हैं, जिसके परिणामस्वरूप अंततः बीज-रहित अंगूर बनते हैं।

बीज-रहित होने का आनुवंशिक आधार

इसके पीछे के आणविक तंत्रों को समझने के लिए, वैज्ञानिकों ने फूल और अंगूर के विकास के कई चरणों में ट्रांसक्रिप्टोमिक विश्लेषण (RNA अनुक्रमण) किया। परिणामों से पता चला कि नर युग्मकोद्भिद (gametophyte) के विकास, पराग के परिपक्वन, कोशिका विभाजन और हार्मोन संकेत मार्गों में शामिल कई जीन बीज-रहित म्यूटेंट में काफी कम सक्रिय (downregulated) थे। इस रिसर्च में बीज वाले और बिना बीज वाले पौधों के बीच जेनेटिक अंतर का पता लगाने के लिए होल-जीनोम सीक्वेंसिंग का भी इस्तेमाल किया गया। इस एनालिसिस में पराग (pollen) के विकास से जुड़े जीन्स में कई इंसर्शन-डिलीशन म्यूटेशन (InDels) की पहचान की गई। इन म्यूटेशन से पराग के सामान्य बनने और काम करने में रुकावट आने की संभावना है, जिसके परिणामस्वरूप पराग की बांझपन (sterility) और उसके बाद बिना बीज वाले फल का विकास होता है।

रिसर्च करने वालों के अनुसार, जीनोमिक और ट्रांसक्रिप्टोमिक सबूतों से पता चलता है कि म्यूटेंट अंगूर की बेल में बिना बीज वाला गुण (phenotype) पार्थेनोकार्पी के ज़रिए आता है। यह एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें पराग बनने और प्रजनन विकास में कमियों के कारण बिना फर्टिलाइज़ेशन के ही फल विकसित हो जाता है।

यह अध्ययन आधुनिक जीनोमिक टूल्स का इस्तेमाल करके अंगूरों में पार्थेनोकार्पी से होने वाले बिना बीज वाले गुण को समझने के सबसे व्यापक प्रयासों में से एक है। पराग की बांझपन और बिना बीज वाले गुण से जुड़े जीन्स की पहचान करने से अंगूर की ब्रीडिंग के कार्यक्रमों के लिए कीमती मॉलिक्यूलर मार्कर मिल सकते हैं। इस तरह की जानकारी फलों की बेहतर गुणवत्ता, पैदावार और अनुकूलन क्षमता वाली अंगूर की नई बिना बीज वाली किस्मों के विकास को काफी तेज़ कर सकती है, जिससे अंगूर उगाने वालों और बागवानी क्षेत्र को फायदा होगा।

प्रकाशन लिंक: https://doi.org/10.1186/s12870-025-06075-y

ज़्यादा जानकारी के लिए डॉ. रविंद्र पाटिल से rmpatil[at]aripune[dot]org पर संपर्क किया जा सकता है।