வேளாண் உயிரி தொழில்நுட்பவியல் - (Agricultural Biotechnology)

அறிமுகம்:

சுமார் பத்தாயிரம் ஆண்டுகளுக்கு முன்பிருந்தே விவசாயிகள் காட்டு  தாவரங்களை (Wild Plants) தேர்வு (Selection) செய்து குறிப்பிட்ட பண்புகளுக்கு இனப்பெருக்கம் செய்து பயிரினை மேம்படுத்தி பயிரிட்டு வந்தனர். இந்த இனப்பெருக்கம் மூலம் பெறப்பட்ட பல்வேறு தாவர மற்றும் விலங்கினங்கள் இன்று நம்மால் பொதுவாக வளர்க்கப்பட்டு வருகிறது. இருபதாம் நூற்றாண்டில் தாவர இனப்பெருக்கம் (Plant Breeding) மூலமாக அதிகரிக்கப்பட்ட விளைச்சல், நோய் மற்றும் பூச்சிகளுக்கு எதிர்ப்பு திறன், வறட்சி எதிர்ப்பு திறன் மற்றும் மேம்படுத்தப்பட்ட சுவை போன்ற பல்வேறு பண்புகளுக்கு பயிர் இரகங்கள் (Varieties) மற்றும் வீரிய ஒட்டு இரகங்கள் (Hybrids) உருவாக்கப்பட்டுள்ளது. இத்தகைய பயிர் இரகங்களில் குறிப்பிட்ட பண்பிற்கான (Specific character) மரபணு (டி என் ஏ) ஒரு தலைமுறையிலிருந்து அடுத்த தலைமுறைக்கு கடத்தப்படுகிறது. இதனை பயிர் இரகங்களின் புறத்தோற்ற  வேறுபாடுகள் மூலம் நம் கண்ணால் பார்த்தே உறுதி செய்ய முடியும். ஆனால் பயிரில் புறத்தோற்ற வித்தியாசங்களை கண்ணால் கண்டறிய முடியாத பண்புகளை தற்போது  மூலக்கூறு குறியீடு (Molecualr Marker) தொழில் நுட்பத்தை பயன்படுத்தி குறிப்பிட்ட பண்பிற்கான மரபணு பயிரில் உள்ளதா? அத்தகைய குறிப்பிட்ட  மரபணுவின் அமைவிடம் தாவரத்தில்  எந்த குரோமோசோமில் உள்ளது என கண்டறியவும் மேலும் அந்த மரபணுவின்  அளவு (Gene size) என்ன? என்பதையும் கண்டறிய முடியும். உதாரணம்: நெல் பயிரானது எதிர்பாராத மழையினால் வெள்ள நீரில் (Flooding)   மூழ்கி உள்ள போது அழுகி இறக்காமல் இருக்க சப்1 (Sub1) என்ற மரபணுவே காரணம் எனவும், இந்த மரபணு நெல்லில் 9 வது குரோமோசோமில் அமைந்துள்ளது எனவும் ஆராய்சிகளில் கண்டறியப்பட்டுள்ளது.  உயிரி தொழில்நுட்பத்தை பயன்படுத்தி பூச்சி மற்றும் நோய் (குறிப்பாக வைரஸ்), களைச் செடிகளுக்கு எதிர்ப்பு திறனுடைய மற்றும் அதிகரித்த ஊட்டச் சத்துகள், பழங்களை அதிக நாட்களுக்கு கெடாமல் சேமித்து  வைக்கும் திறன் போன்ற பல்வேறு வகைகளில் மரபணு மாற்றிய பயிர்கள் (Genetically Modified Crops) உருவாக்கப்படுகிறது.

வேளாண் உயிரி தொழில்நுட்பவியல் என்றால் என்ன? 

வேளாண் உயிரி தொழில்நுட்பம் என்பது பல்வேறு அறிவியல் தொழில் நுட்பங்களை பயன்படுத்தி தாவரங்கள், விலங்குகள் மற்றும் நுண்ணுயிர்களை மேம்படுத்துதலே ஆகும். இத்தகைய உயிரி தொழில்நுட்பத்தை பயன்படுத்தி குறிப்பிட்ட பயிரில் குறிப்பிட்ட பண்பிற்கான மரபணுக்களை கண்டறியவும், அந்த குறிப்பிட்ட பண்பிற்கான மரபணுவின் செயல்பாடுகளை கண்டறிய முடியும். மரபணுக்களின் செயல்பாடுகளை கண்டறிந்து விவசாய உற்பத்தியை  அதிகரிப்பதன் மூலமாக அதிகரித்து வரும் மக்கள் தொகை பெருக்கத்தினால் மக்களின் உணவுத்தேவையை பூர்த்தி செய்வதற்கு உயிரி தொழில்நுட்பமே தீர்வாக விளங்குகிறது. மேலும், பாரம்பரிய கலப்பு (Traditional Crosssing) சாத்தியமல்லாத தாவர இனங்களை மேம்படுத்துதலில் உயிரி  தொழில்நுட்பம் மிக முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது.

வேளாண்மையில் உயிரி தொழில்நுட்பவியல் எவ்வாறு பயன்படுத்தப்படுகிறது?

1.மூலக்கூறு குறியீடுகள் (Molecular Markers):

பாரம்பரிய இனப்பெருக்கத்தில்  புலப்படும் அல்லது அளவிடக்கூடிய பண்புகளை (Visible or Measurable traits) அடிப்படையாக வைத்து தனிப்பட்ட தாவரங்கள் அல்லது விலங்குகள் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்டது. ஆனால் மூலக்கூறு சார்ந்த இனப்பெருக்கத்தில் கண்ணுக்கு புலப்படாத பண்புகளை மூலக்கூறு குறிப்பான்களை பயன்படுத்தி விரும்பத்தக்க மரபணுவானது குறிப்பிட்ட தாவரங்கள் அல்லது விலங்குகளில் உள்ளதா அல்லது இல்லையா என மரபணுவை  சோதித்து கண்டறிந்து தனிப்பட்டதாவரங்கள் அல்லது விலங்குகள் தேர்ந்தெடுக்கப்படுகிறது. எனவே, இந்த இனப்பெருக்க முறையில் தாவரங்கள் மிகவும் துல்லியமாக  தேர்ந்தெடுக்கப்படுகிறது. உதாரணமாக, குறிப்பிட்ட நெல் பயிரில் வறட்சிக்கு காரணமான மரபணு உள்ளதா அல்லது இல்லையா என்பதினை மூலக்கூறு குறிப்பான்கள் (அ) மூலக்கூறு குறியீடுகளை பயன்படுத்துவதன்  மூலம் கண்டறிய முடியும். மூலக்கூறு குறியீடு சார்ந்த தேர்வு (Marker Assisted Selection) முறையினை  பயன்படுத்தி  பயிர் இனப்பெருக்கத்தில் குறுகிய காலத்தில் சூழ்நிலைக்கு தகுந்த பயிர் இரகங்களை வெளியிட முடிகிறது. உதாரணமாக, வெள்ள நீரில் (Flooding)   நெற்பயிர் மூழ்கும் போது அழுகி இறக்காமல் இருக்க பிலிப்பைன்ஸ் நாட்டில் உள்ள சர்வதேச நெல் ஆராய்ச்சி மையத்தினால் (International Rice Research Institute-IRRI) சில ஆண்டுகளுக்கு முன்பு சொர்ணா - சப்1 (Swarna - Sub1) என்ற நெல் இரகம் வெற்றிகரமாக வெளியிடப்பட்டு சர்வதேச அளவில் பயிரிடப்படுகிறது.

2.மரபணு பொறியியல் (Genetic Engineering):

மரபணு மாற்றும்  நுட்பங்களை பயன்படுத்தி, ஒரு உயிரினத்திலிருந்து குறிப்பிட்ட பண்பிற்கான மரபணுக்களை  வேறொரு  உயிரினத்தினுள் உட்செலுத்துவதே மரபுப்பொறியியல் (அ) மரபணு பொறியியல்(Genetic Engineering-GE) எனப்படுகிறது. இந்த மரபணு பொறியியலானது மரபணு மாற்றம் (Genetic Modification-GM) மற்றும் மரபணு முன்னேற்றம் (அ)  மரபணு மேம்பாடு (Genetic Improvement-GI) என்றும் அழைக்கப்படுகிறது. உதாரணத்திற்கு, நோய் எதிர்ப்பு திறனுள்ள மரபணுவை வேறொரு உயிரினத்திலிருந்து குறிப்பிட்ட தாவரத்தினுள் உட்செலுத்துவதால் அத்தாவரம் குறிப்பிட்ட நோயிற்கு எதிர்ப்பு திறன் கொண்டு பயிரின் சேதம் குறைந்து, மகசூல் அதிகரிக்க மிக முக்கிய காரணமாக அமைகிறது. இதைப்போன்றே மரபணு பொறியியலை பயன்படுத்தி தாவரத்தில் பூச்சி மற்றும் நோய் எதிர்ப்பு திறன், களைச் செடிகளுக்கு எதிர்ப்பு திறன்,  அதிகரித்த ஊட்டச் சத்துகள், பழங்களை அதிக மற்றும் நாட்களுக்கு கெடாமல் சேமித்து  வைக்கும் திறன் படைத்த மரபணு  மாற்றிய  பயிர்களை உருவாக்கி பயன்பெறலாம். உதாரணங்கள்: காய்ப்புழுவிற்கு எதிர்ப்பு திறனுள்ள பி.டி பருத்தி, களைக்கொல்லிகளுக்கு எதிர்ப்பு திறனுள்ள பி.டி மக்காச்சோளம், பி.டி சோயாபீன்ஸ் மற்றும் பி.டி கடுகு (கனோலா), பப்பாளி ரிங் ஸ்பாட் வைரஸ் (Papaya Ring Spot Virus)  நோயிற்கு எதிர்ப்பு திறனுள்ள பப்பாளி மற்றும் 2013ஆம் ஆண்டு வெளிவர உள்ள வைட்டமின் ஏ அதிகமுள்ள தங்க நெல் (Golden Rice). மேலும், வாழையில் முடிக்கொத்து வைரஸ் நோயிற்கு எதிர்ப்புதிறனுடைய (Banana Bunchy Top Virus Resistant) வாழையை உருவாக்குதல் போன்ற பல பல்வேறு பயிர்களில் வைரஸ் நோய் எதிர்ப்பு திறனுள்ள பயிர்களை உருவாக்க ஆராய்ச்சிகள் தற்போது நடைபெற்று வருகிறது. இவ்வாறு வைரஸ் நோயிற்கு எதிர்ப்பு திறனுடைய பயிர்களை உருவாக்குவதன் மூலம் பயிர்களின் விளைச்சலில் ஏற்படும் சேதாரம் குறைந்து மகசூல் அதிகரிக்கப்படுவதுடன் நோய் பரவுதலும் தடுக்கப்படுகிறது.

3.மூலக்கூறு பரிசோதனை (Molecular Diagnostic)

மூலக்கூறு பரிசோதனை முறையினை பயன்படுத்தி துல்லியமாக குறிப்பிட்ட நோயிற்கு காரணமான மரபணுவை கண்டறிய முடியும்.  உதாரணத்திற்கு, வேளாண்மையில் பயிர்/கால்நடைகளில் ஏற்படும் நோய்களை மூலக்கூறு பரிசோதனை மூலமாக கண்டறிதல்.

4.திசு வளர்ப்பு (Tissue Culture)

தாவரத்தின் பாகங்களிலிருந்து குறிப்பிட்ட சிறு பகுதியினை வெட்டியெடுத்து திசு வளர்ப்பு முறைகளை பயன்படுத்தி மீளுருவாக்கமடைந்து (Regeneration) கிடைக்கும் புதிய தாவரங்களை/செடிகளை உற்பத்தி செய்து பயிரிடப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இவ்வாறு திசு வளர்ப்பு முறையின் மூலமாக பெறப்படும் தாவரங்கள் நோய் தாக்குதலின்றி உள்ளது. திசு வளர்ப்பு முறையினால் உற்பத்தி செய்யப்படும் சில தோட்டகலை பயிர்களுக்கான எடுத்துகாட்டுகள்: வாழை, எலுமிச்சை, அன்னாசி(பைனாப்பிள்), பப்பாளி, காஃபி மற்றும் மூங்கில்(முள் இல்லாதது).  திசு வளர்ப்பு முறையின் மூலம் பயிர்களை உற்பத்தி செய்வது தொடர்பான ஆராய்ச்சிகள் தற்போது பல்வேறு பயிர்களில் மேற்கொள்ளப்பட்டு வருகிறது.


http://www.dinamani.com/edition/BlogStory.aspx? &SectionName=BlogNews&artid=487693&SectionID=184&MainSectionID=184&Title=%E0%AE%B5%E0%AF%87%E0%AE%B3%E0%AE%BE%E0%AE%A3%E0%AF%8D+%E0%AE%89%E0%AE%AF%E0%AE%BF%E0%AE%B0%E0%AE%BF+%E0%AE%A4%E0%AF%8A%E0%AE%B4%E0%AE%BF%E0%AE%B2%E0%AF%8D%E0%AE%A8%E0%AF%81%E0%AE%9F%E0%AF%8D%E0%AE%AA%E0%AE%B5%E0%AE%BF%E0%AE%AF%E0%AE%B2%E0%AF%8D+-+%28Agricultural+Biotechnology%29