વનસ્પતિ-સંવર્ધન

વનસ્પતિ-સંવર્ધન

વનસ્પતિઓનો ઉછેર. 6,000 વર્ષ પૂર્વે મેક્સિકન ઇન્ડિયનોએ વન્ય (wild) ઘાસને વધુ ઉત્પાદનશીલ ધાન્યમાં રૂપાંતર કરવાનો પ્રારંભ કર્યો હતો. તેઓ પ્રત્યેક ઋતુમાં સૌથી સહિષ્ણુ (hardiest) બીજની પસંદગી કરતા હતા અને બીજી ઋતુમાં વાવતા હતા. મકાઈ તે સમયના રૂઢિગત ઉછેર(traditional breeding)થી શરૂ થઈ આધુનિક જૈવપ્રાવૈધિક વિજ્ઞાન (biotechnology) યુગ સુધી કૃષિવિદ્યાકીય કૌશલનું મુખ્ય લક્ષ્ય બની છે.

60 સદી પછી મેક્સિકન ઇન્ડિયનોએ ઉછેરેલી મકાઈ તરફ ચાર્લ્સ ડાર્વિનનું ધ્યાન આકર્ષાયું. તેમણે જોયું કે અસંબંધિત પિતૃઓ દ્વારા ઉત્પન્ન થતી વનસ્પતિઓ સ્વફલન દ્વારા ઉદભવતી વનસ્પતિઓ કરતાં વધારે ભરાવદાર અને વધારે સંખ્યામાં કણસલાં ઉત્પન્ન કરતી હતી.

વીસમી સદીના પ્રારંભમાં અમેરિકન વનસ્પતિશાસ્ત્રી જ્યૉર્જ રાલે ડાર્વિનનાં અવલોકનોનું આનુવંશિકતાના નિયમો દ્વારા વિશ્લેષણ કર્યું અને સંકર મકાઈ ઉછેરી. મકાઈની આ જાતિ ઊંચું ઉત્પાદન આપતી હતી. વળી વિવિધ ભૌમિક અને આબોહવાકીય પરિસ્થિતિઓમાં તે ઊગી શકતી હતી. આ જાતિએ કૃષિવિદ્યામાં ક્રાંતિનાં બીજ રોપ્યાં. અમેરિકામાં ‘કૉર્ન બેલ્ટ’ તરીકે ઓળખાતા પ્રદેશમાં 1933થી 1944 સુધીમાં મકાઈની સંકર જાતિઓનું વાવેતર મહત્તમ 88 % સુધી વધી ગયું.

કુદરતમાં જોવા મળતાં લક્ષણોનાં સંયોજનો પર આધાર ન રાખતાં વિજ્ઞાનીઓએ અદ્યતન જૈવ પ્રાવૈધિક (biotechnological) પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરી સંશોધન-ક્ષેત્રે પ્રગતિનાં એક પછી એક સોપાનો સર કરવા માંડ્યાં છે. તેમને કોષ દ્વારા નવાં લક્ષણો ધરાવતી જાતિઓના સંવર્ધનની લાલચ છે. જૈવ પ્રાવૈધિક વિજ્ઞાન દ્વારા માખણની સુવાસવાળા, વટાણા કરતાં ઊંચી ગુણવત્તાવાળું પ્રોટીન ધરાવતા અને સ્વયં કીટનાશકનું સંશ્લેષણ કરી શકતા મકાઈના દાણાના સર્જનથી પૂર્વજ મેક્સિકન ઇન્ડિયનો જરૂર આશ્ર્ચર્ય પામતા હશે.

અદ્યતન વનસ્પતિ-સંવર્ધનનાં સંશોધનકેન્દ્રો કૅલિફૉર્નિયા, લંડન, શાંગહાઈ અને ઑસ્ટ્રેલિયામાં વિસ્તરેલાં છે. તેમની વનસ્પતિ-સંવર્ધન અને કૃષિવિદ્યા પર પ્રભાવી અને ક્રાંતિકારી અસરો હશે. જૈવ પ્રાવૈધિક વિજ્ઞાનની મદદથી વનસ્પતિની અનુકૂલન(adaptation)-શક્તિ, ઉત્પાદન, રોગ-અવરોધકતા અને જંતુનાશકોની અવરોધકતા જેવી કૃષિવિદ્યાકીય ગુણવત્તાઓ સુધારી શકાય છે. તેનાથી એવા આંતરિક ફેરફારો થઈ શકે છે, જેથી લણણી સરળ બને છે, અને પોષકદ્રવ્યો ઉમેરાય છે. તેના દ્વારા ગ્રાહકોની પસંદગીનાં બીજ કે ફળ ઉત્પન્ન કરી શકાય છે. આ બીજ કે ફળ ઇચ્છિત મીઠાશ, સુવાસ, અમ્લતા, ગઠન અને કદ ધરાવે છે. ખેતરમાંથી સૂપન કૅન સુધીનો ખૂબ કઠણ ટમેટાંનો ઝડપી પ્રવાસ અન્નપરિષ્કર્તાઓ (food processors) માટે એક વિસ્ફોટ સમાન હશે !

વનસ્પતિ–સંવર્ધન અને સુધારણા માટેની જૂની અને નવી પદ્ધતિઓ : રૂઢિગત ઉછેર અને જૈવ પ્રાવૈધિક વિજ્ઞાનનાં સોપાનો એકસરખાં હોય છે. સૌપ્રથમ લાભદાયી લક્ષણ ઓળખવામાં આવે છે; ત્યારબાદ તે લક્ષણ ધરાવતી જાતિનો ઉછેર કરવામાં આવે છે અથવા ઇજનેરી પદ્ધતિથી એવી વનસ્પતિ તૈયાર કરવામાં આવે છે, જેમાં ખાસ લક્ષણોનું આર્થિક રીતે સુદૃઢ સુવેષ્ટન (packaging) થયેલું હોય; દા.ત., વનસ્પતિમાં મોટા કદનાં ફળો, જંતુનાશક અવરોધકતા, રોગ-અવરોધકતા. ત્યારપછી નવી જાતિની જુદાં જુદાં સ્થાનોએ અને જુદી જુદી ઋતુઓમાં કઈ સ્થિતિમાં સારી રીતે ઊગે છે તે નક્કી કરવામાં આવે છે. અંતે, ખેડૂતોને તેનું વિતરણ કરવામાં આવે છે.

રૂઢિગત વનસ્પતિ-ઉછેરમાં લિંગી પ્રજનન દ્વારા નવી જાતિ ઉત્પન્ન કરવામાં આવે છે. પરાગરજમાં ઉદભવતા નરજન્યુકોષો અને અંડકમાં રહેલા અંડકોષમાં ચોક્કસ લક્ષણો માટે વિવિધતાપૂર્ણ જનીનિક સુવેષ્ટન હોય છે. તેમના ફલનને પરિણામે વિવિધ પૈતૃક (parental) લક્ષણોનું સંયોજન થાય છે. આ કારણથી સહોદરો (siblings) એકરૂપ હોતા નથી અને એક ઋતુનું પ્રબળ ધાન્ય બીજી ઋતુમાં નાની વનસ્પતિઓ અને નાનાં બીજ ઉત્પન્ન કરે છે.

રૂઢિગત ઉછેરની વિરુદ્ધ જૈવ પ્રાવૈધિક વિજ્ઞાન સજીવની પ્રજનનની કક્ષાથી નીચે કોષની કક્ષાએ પહોંચે છે. જનીનિક માહિતીનો એક એક સેટ ધરાવતા નરજન્યુકોષ અને અંડકોષથી શરૂ કરવાને બદલે જૈવ પ્રાવૈધિક વિજ્ઞાનીઓ દૈહિક કોષ(somatic cell)થી પ્રારંભ કરે છે. આ દૈહિક કોષો વનસ્પતિનાં મૂળ, પ્રકાંડ કે પર્ણ જેવાં અલિંગી અંગોનું સર્જન કરે છે અને તે જનીનિક માહિતીનો બેવડો સેટ ધરાવે છે. દૈહિક કોષોમાંથી ઉદભવતી વનસ્પતિઓમાં લિંગી પ્રજનન દરમિયાન જોવા મળતાં લક્ષણોનું અનિર્ધારિત (unpredictable) મિશ્રણ હોતું નથી. આમ, અદ્યતન વનસ્પતિ-સંવર્ધન-પદ્ધતિ દ્વારા અસંખ્ય નવી જાતિઓનો ઉદભવ થાય છે અને પ્રત્યેક ઋતુમાં ધાન્યની સંગતતા (constistency) જોવા મળે છે.

લાક્ષણિક વનસ્પતિકોષ આકારે પેટી જેવો હોય છે અને તે એટલો સૂક્ષ્મ હોય છે કે એક હજાર કોષોને એક હરોળમાં ગોઠવીએ તો મનુષ્યની નાની આંગળીની પહોળાઈ જેટલી લંબાઈ બને. તે સૌથી બહારની બાજુએ સેલ્યુલોઝની કોષદીવાલ ધરાવે છે અને કોષમાં રહેલા મૃદુ રસસ્તરને દબાવે છે. આ બંને અવરોધો (barriers) કોષમાં પ્રવેશતા અને બહાર નીકળતા પદાર્થોના પ્રકાર અને જથ્થાનું નિયમન કરે છે. રસસ્તરની અંદર કોષમાં હલનચલન દાખવતો જેલી જેવો કોષરસ હોય છે; જેમાં આવેલી વિવિધ રચનાઓને અંગિકાઓ (organelle) કહે છે.

કોષરસ ઉપરાંત, કોષમાં ગોળાકાર કોષકેન્દ્ર આવેલું હોય છે. તે જનીનિક માહિતીનું સંચય કરતું મુખ્ય કેન્દ્ર છે. તેમાં DNA(ડિઑક્સિ રીબો ન્યૂક્લિએઝ)નું બનેલું જાલમય રંગસૂત્રદ્રવ્ય (chromatin) આવેલું હોય છે. કોષવિભાજન સમયે આ રંગસૂત્રદ્રવ્ય દંડાકાર રંગસૂત્રોમાં પરિણમે છે. સજીવની પ્રત્યેક જાતિના દૈહિક કોષમાં નિશ્ચિત સંખ્યામાં રંગસૂત્રો આવેલાં હોય છે. પ્રત્યેક રંગસૂત્ર DNAના બનેલા કાર્યાત્મક રીતે નિશ્ચિત એકમોમાં વિભાજિત થાય છે, તેમને જનીનો (genes) કહે છે.

પ્રત્યેક જનીનના બંધારણમાં DNA આનુવંશિક (hereditary) દ્રવ્ય તરીકે આવેલું હોય છે. આ DNAમાં ચાર જુદા જુદા પ્રકારના પાયાના ઘટકો આવેલા હોય છે. તેમને ન્યૂક્લિયોટાઇડ કહે છે. પ્રત્યેક  જનીનમાં આ ન્યૂક્લિયોટાઇડ નિશ્ચિત ક્રમમાં આવેલી હોય છે. કોષમાં આવેલી રિબોઝોમ નામની અંગિકાઓ આ વિશિષ્ટ રાસાયણિક સંદેશનો ઉપયોગ કરી એમીનોઍસિડોનું નિશ્ચિત ક્રમમાં એકત્રીકરણ કરે છે; જેથી પ્રોટીનનું નિર્માણ થાય છે. આમ, પ્રત્યેક જનીન દ્વારા ખાસ પ્રકારના પ્રોટીનનું સંશ્લેષણ થાય છે. કોષ દ્વારા સર્જાતાં પ્રોટીનો કયાં જનીનો સક્રિય છે અથવા  અભિવ્યક્ત થયાં છે તે પ્રતિબિંબિત કરે છે. વળી તેઓ તેમની ઓળખ અને વિશિષ્ટતા પ્રતિસ્થાપિત કરે છે.

વનસ્પતિકોષમાં કોષકેન્દ્ર ઉપરાંત, હરિતકણ અને કણાભસૂત્ર નામની અંગિકાઓમાં જનીનદ્રવ્ય જોવા મળે છે. લીલા રંગનો ગોળાકાર હરિતકણ સૂર્યપ્રકાશની શક્તિ ગ્રહણ કરી તેનું જરૂરી રાસાયણિક શક્તિમાં રૂપાંતર કરે છે. કણાભસૂત્ર કોષનું ‘શક્તિઘર’ કહેવાય છે અને રાસાયણિક શક્તિનું કાર્યશક્તિમાં રૂપાંતર કરે છે. તેનો ઉપયોગ કોષની ચયાપચય(metabolism)ની પ્રક્રિયામાં થાય છે. એક માન્યતા પ્રમાણે હરિતકણો અને કણાભસૂત્રો ઉદવિકાસ દરમિયાન અત્યંત સરળ કોષોમાંથી ઉદભવ્યાં, તેમનું વધારે ઉદવિકસિત કોષો દ્વારા ભક્ષણ થયું, જ્યાં તે સ્થાયી બની ગયાં. આ અંગિકાઓ તેમના યજમાન કોષના કોષકેન્દ્રીય જનીનો પર આધારિત બની, છતાં તેમનામાં કેટલુંક ઉદવિકાસીય DNA જળવાઈ રહ્યું.

જીવરસસંયોગ (protoplast fusion) : બે જુદી જુદી વનસ્પતિઓના કોષોનું સંયોજન એટલે જીવરસસંયોગ. આ સંયોજિત કોષમાંથી સંકર જાતિનું નિર્માણ થાય છે અને તદ્દન નવા પ્રકારની વનસ્પતિ બને છે. પાચક ઉત્સેચકોની ચિકિત્સા દ્વારા વનસ્પતિકોષની (કોષ)દીવાલને દૂર કરવામાં આવે તો જીવરસ રહી જાય છે. બે જીવરસ આપમેળે સંયોગ પામે છે અથવા પૉલિઇથિલિન ગ્લાઇકૉલ કે વિદ્યુતનો થોડોક આંચકો આપતાં તેમનું સંયોગીકરણ થાય છે.

એક ગ્રામ વનસ્પતિ-પેશીમાંથી 40 લાખ જીવરસ ઉત્પન્ન થાય છે. તે પ્રત્યેક પોતે અથવા જ્યારે બીજા પ્રકારના જીવરસ સાથે જોડાય ત્યારે નવીન કાર્યક્ષમ વનસ્પતિ ઉત્પન્ન કરી શકે છે. જીવરસસંયોગ દ્વારા સર્જિત વનસ્પતિને દૈહિક સંકર (somatic hybrid) કહે છે અને તે હમેશાં ઉપયોગી ન પણ હોઈ શકે. ટમેટાં અને બટાટાના જીવરસસંયોગથી પૉમેટો નામની વનસ્પતિ બને છે. તે બંને પ્રકારની શાકભાજી ઉત્પન્ન કરે છે. પરંતુ તે નાની હોય છે અને બીજની ગુણવત્તા સારી હોતી નથી. ગાજર અને અજમાની એક જાતિ-(Petroselinum cripsum)ના સંયોજન દ્વારા પણ તે જ પ્રકારનું પરિણામ મળે છે. કોબીજ અને મૂળાનો સંયોગ ઓછો ઉપયોગી છે. તેમના સંયોજનથી બનતી ખાસ સ્વાદ વિનાની વનસ્પતિનાં પર્ણો મૂળાનાં અને મૂળ કોબીજનાં હોય છે. જીવરસસંયોગ બે ગાઢ રીતે સંબંધિત જાતિઓ વચ્ચે કરવામાં આવે ત્યારે તે વધારે સફળ રહે છે. દા.ત., બટાટાના જીવરસ(જે ટ્રાયેઝીન નામના અપતૃણનાશક દ્વારા મૃત્યુ પામે છે.)ને પિલુડી(solanum nigrum)ના જીવરસ (અપતૃણનાશક અવરોધક) સાથે જોડવામાં આવે તો તેનાથી ઉત્પન્ન થતો બટાટાનો છોડ ટ્રાયેઝીનની ચિકિત્સા આપેલ ભૂમિમાં ઉગાડી શકાય છે.

જીવરસસંયોગની કેટલીક મર્યાદાઓ છે. બે જુદી જુદી જાતિના કોષોના જથ્થા એકત્રિત કરતાં વ્યક્તિગત કોષો, એક જ જાતિના સંયોજિત કોષો અને બંને જાતિના સંયોજિત કોષોનું મિશ્રણ બને છે. ખૂબ જ ઓછા સંયોજિત કોષો વિભાજનો ચાલુ રાખી વનસ્પતિઓમાં વિકાસ પામે છે. જોકે આવી વનસ્પતિઓમાં ઇચ્છિત લક્ષણોનો સમન્વય થવાની કોઈ ખાતરી હોતી નથી. ત્રિપર્ણી ચારો (clover), બાજરી, રજકો, ગાજર, કાશિની (Cichorium endivia), સૂર્યમુખી, મૅનીહૉટ, લીંબુ, કોબીજ, સરસવ અને શતાવરીના જીવરસસંયોગ કરી નવી વનસ્પતિઓ ઉત્પન્ન કરી શકાઈ છે. છતાં વનસ્પતિવિકાસ માટેની આ ખર્ચાળ પદ્ધતિ તેના વ્યાપારિક વિનિયોગ(application)ને અવરોધે છે.

એકરૂપતા (uniformity) માટે કોષ–સંવર્ધન : કૃત્રિમ બીજ, એકપૂર્વજક પ્રસર્જન (clonal propagation) : કોષો અથવા વનસ્પતિ પેશીના સૂક્ષ્મ ભાગોને વનસ્પતિ અંત:સ્રાવો અને પોષક દ્રવ્યોવાળા માધ્યમમાં ઉછેરતાં થોડાક જ દિવસોમાં પેશી પોતાનાં વિશિષ્ટ લક્ષણો ગુમાવે છે અને સફેદ રંગનો ગઠ્ઠો ઉત્પન્ન કરે છે. તેને કેલસ કહે છે. આ કેલસમાં રહેલા કોષો થોડાંક અઠવાડિયાં સુધી વિભાજનો ચાલુ રાખે છે  અને કેટલાક કોષો કાં તો પ્રરોહ અને મૂળ ધરાવતા નાનકડા રોપ અથવા ભ્રૂણમાં પરિણમે છે. આ કેવી રીતે અને શા માટે બને છે તે વિજ્ઞાનીઓ સમજી શકતા નથી, પરંતુ વનસ્પતિમાં વિશિષ્ટ રીતે થતી આ એક સ્પષ્ટ પરિઘટના (phenomenon) છે. શરૂઆતમાં મૂળભૂત કોષોથી જુદું છતાં નિશ્ચિત જનીનોનું જૂથ અભિવ્યક્ત થાય છે. તેથી કેલસના કોષો વિભેદનરહિત રહે છે. ફલિત અંડકોષની જેમ જ તેનાં બધાં જ જનીનો અભિવ્યક્ત પામવાની ક્ષમતા ધરાવે છે.

કેલસમાંથી ઉદભવતો ભ્રૂણ કે રોપ તેમની એકરૂપતા અને ક્યારેક સર્જાતી વિભિન્નતા માટે મહત્વ ધરાવે છે. એકરૂપ કે વિભિન્નતા દર્શાવતા ભ્રૂણ કે વનસ્પતિના વિકાસ માટે જરૂરી પોષક દ્રવ્યો અને અંત:સ્રાવો આપી શકાય છે.

દૈહિક કોષ દ્વારા ઉદભવેલ કેલસમાંથી બનતો ભ્રૂણ જનીનિક દૃષ્ટિએ એકરૂપ હોય છે. કુદરતી બીજમાં રક્ષણાત્મક કવચમાં સંગ્રહાયેલ ખોરાક અને ભ્રૂણ હોય છે. કૃત્રિમ બીજ પણ કુદરતી બીજ જેવું જ હોય છે. તે પારદર્શક જેલ(gel)માં પોષકદ્રવ્યો, અંત:સ્રાવો અને લટકતો ભ્રૂણ ધરાવે છે અને બહારની બાજુએ તેને જૈવવિઘટનીય (biodegradable) બહુઘટક દ્વારા રક્ષણ અને આકાર આપવામાં આવે છે. બીજમાં ભ્રૂણ ઉપરાંત જંતુનાશકો, ખાતર, નાઇટ્રોજનનું સ્થાપન કરતા બૅક્ટેરિયા અને કૃમિનાશક પરોપજીવીઓનું સુવેષ્ટન થઈ શકે છે. કૃત્રિમ બીજવિકાસમાં Plant Genetics, Inc. of Davis, કૅલિફૉર્નિયા આગળ પડતી સંસ્થા છે.

ખેડૂત માટે કૃત્રિમ બીજનો મુખ્ય લાભ એકરૂપ ફસલ છે. ભ્રૂણ જનીનવિદ્યાની દૃષ્ટિએ એકરૂપ હોવાથી ફસલમાં એકરૂપતા શક્ય છે. તેનાથી ઊલટું, કુદરતી બીજમાં ભ્રૂણ પિતૃલક્ષણોનું અનિર્ધારિત મિશ્રણ ધરાવે છે. આજે કૃત્રિમ બીજ-પ્રવિધિ અજમો (Apium graveolens), સોનકી (Lactuca sativa), કપાસ અને રજકોમાં સૌથી સફળ થઈ છે. ચોખા, મકાઈ અને સુગર પાઇન (Pinus lambertiana) માટેની શક્યતાઓ છે. જોકે કૃત્રિમ બીજને ખેતરમાં ઉગાડતાં હજુ થોડાંક વર્ષ લાગશે.

એકપૂર્વજક પ્રસર્જનનું ધ્યેય પણ એકરૂપ વનસ્પતિઓ છે, જેમાં મોટી જૈવભઠ્ઠી(bioreactor)માં કોષો કે જીવરસનું સંવર્ધન કરવામાં આવે છે. ત્યારબાદ વ્યક્તિગત કોષો એકરૂપ વનસ્પતિઓમાં વૃદ્ધિ પામે છે. એકપૂર્વજક પ્રસર્જન ઑઇલ પામ, રેડવૂડ અને ચેસ્ટનટ જેવાં કીમતી વૃક્ષોને ઝડપથી અને ઓછા ખર્ચે ઉગાડવાની એક પદ્ધતિ આપે છે. તે શતાવરી, ગાજર, ટમેટાં અને સ્ટ્રૉબરી માટે પણ અનુકૂળ છે. એકપૂર્વજક પ્રસર્જિત ઓઇલ પામ, ઑર્કિડ્સ અને બટાટા હવે વ્યાપારિક ધોરણે ઉગાડવામાં આવે છે.

નવી જાતિ માટે કોષ–સંવર્ધન : દેહ-એકપૂર્વજક વિભિન્નતા (somaclonal variation) : 1950થી કેલસમાંથી ભ્રૂણ અને રોપનો ઉછેર કરાય છે. કોષ-સંવર્ધન દરમિયાન એકરૂપતાની સાથે સાથે કોઈ વાર નવા વિભિન્નકો(variants)ના થતા ઉદભવથી તદ્દન નવા પ્રાવૈધિક વિજ્ઞાનનો વિકાસ શરૂ થયો છે. તેને દેહ-એકપૂર્વજક વિભિન્નતા કહે છે. આ વિભિન્નકો કૃષિવિદ્યાકીય રીતે મહત્વનો સ્રોત બની શકે તેમ છે.

વિલિયમ શાર્પ અને ડેવિડ ઇવાન્સે (1983) લાલ ટમેટાંના પર્ણની પેશીના ટુકડાઓને પોષક માધ્યમમાં રાખી 230 રોપ ઉત્પન્ન કર્યા. પરિપક્વતાએ પહોંચતાં 13 વનસ્પતિઓનાં મૂળ ટમેટાં કરતાં જુદાં હતાં; દા.ત., એક વિભિન્નકમાં લાલાશ પડતાં નારંગી રંગનાં ફળ થતાં હતાં. બીજા બેમાં ફળ અને પ્રકાંડ વચ્ચે સાંધાનો અભાવ હતો, જેથી લણણી વધારે સહેલી બનતી હતી અને બીજા બેનાં ફળોમાં  ઘટ્ટ દ્રવ્યનું પ્રમાણ વધારે હતું, જે ડબ્બાબંધી ઉદ્યોગ (canning industry) માટે ખૂબ અગત્યનું હતું. આ નવી જાતિઓને દેહ-એક-પૂર્વજક વિભિન્નકો (variants) કહે છે, કારણ કે તેમનો ઉછેર એક જ દૈહિક કોષમાંથી થાય છે.

ટમેટાંનો પ્રયોગ દંગ રહી જવાય તેવો છે, કારણ કે 13 જનીનિક વિભિન્નકો શોધવા કુદરતમાં ટમેટાંના લાખો છોડનું અવલોકન કરવું પડે ! પર્ણના હજારો કોષો પૈકી એક કોષમાં રહેલી આ વિભિન્નતાનો ખ્યાલ ન આવી શકે, પરંતુ જનીનિક દૃષ્ટિએ વિભિન્ન કોષનો ઉછેર કરતાં બનતી પૂર્ણ વનસ્પતિમાં તે સ્પષ્ટ બને છે.

દેહ-એકપૂર્વજ વિભિન્નતા મકાઈ, બટાટા, ઘઉં, કેળાં, ઑઇલ પામ અને શેરડીમાં પણ શોધાઈ છે. આ પ્રવિધિ સજીવમાં અસ્તિત્વ ધરાવતી જનીનિક પૃષ્ઠભૂમિ(back ground)માં લક્ષણો સુધારવાનું અથવા નવાં લક્ષણો ઉમેરવાનું શક્ય બનાવે છે. વધારામાં તે જૈવિક રીતે ઉપયોગી વિભિન્નકોના સર્જન માટેનું વલણ ધરાવે છે. વધારે ખરાબ લક્ષણ માટેના જનીનિક ફેરફારને કારણે કે રોપ પૂરતા તંદુરસ્ત હોતા નથી કે જેથી આગળ વિકાસ પામી શકે. ભવિષ્યમાં વિજ્ઞાનીઓ ઉપયોગી વિભિન્નકો ઉત્પન્ન કરી શકતા કોષો અથવા કેલસ પારખવાની ચોક્કસ પદ્ધતિઓ શોધી કાઢશે, જેથી હરિતગૃહ (green house) અને ક્ષેત્ર-પરીક્ષણ(field test)ના તબક્કાઓ ઓળંગી જવાશે. હાલમાં ગાજર અને અજમાના દેહ-એકપૂર્વજક વિભિન્નકો કસોટી-વિપણન(test-marketing)ના તબક્કે છે.

દૈહિક કોષોની જેમ જન્યુકોષો પણ કેલસ બનાવે છે અને રોપ ઉત્પન્ન કરે છે. આ પ્રક્રિયાને જન્યુ-એકપૂર્વજક વિભિન્નતા (gametoclonal variation) કહે છે. જન્યુકોષમાંથી ઉદભવેલ રોપ તેના કોષોનો રંગસૂત્રોનો એક સેટ ધરાવે છે અને તેથી તેનું પ્રજનન થઈ શકે નહિ. આ પ્રક્રિયાથી ઉત્પન્ન થયેલ રોપને કૉલ્ચીસિન આપતાં દરેક રંગસૂત્ર બેવડાય છે અને જનીનવિદ્યાકીય દૃષ્ટિએ તેના કોષો સંપૂર્ણ નિર્ભેળ બને છે. વળી પ્રત્યેક જનીનનાં બે એકરૂપ સ્વરૂપો ધરાવે છે. રૂઢિગત ઉછેરમાં આ પ્રક્રિયાને ઓછાંમાં ઓછાં 5થી 6 વર્ષ લાગે છે, જ્યારે કોષ-સંવર્ધન દ્વારા માત્ર એક કે બે વર્ષ લાગે છે. જન્યુ-એકપૂર્વજક વિભિન્નતા દ્વારા ઘઉંના નવા વિભિન્નકોમાં ઊંચાઈ, બીજની રચના અને રોગ-અવરોધકતામાં ફેરફાર લાવી શકાયો છે.

કુદરતી વિભિન્નતાનું અભિવર્ધન : વિકૃતક (mutant) પસંદગી : વિજ્ઞાનીઓ કોષ-સંવર્ધન દ્વારા ઉત્પન્ન થતા અને ઇચ્છિત લક્ષણો ધરાવતા વનસ્પતિ-વિભિન્નકોની પસંદગી કરવા અનિષ્ટકારી (noxious) પદાર્થો આપે છે અને તેમાંથી જીવંત રહેતા કોષની પસંદગી કરે છે. જો આવા કોષોમાંથી નવી વનસ્પતિ ઉત્પન્ન કરવામાં આવે તો તે અને તેની સંતતિઓ અવરોધક હોય છે. મિન્નેટોન્કા, મિન્નેસોટાના આણ્વીય જનીનવિદ્યાના વિજ્ઞાનીઓએ મકાઈના કોષ-સંવર્ધનોને ઇમિડેઝોલિનોન નામના અપતૃણનાશકની ચિકિત્સા આપી અને જીવંત રહેતા કોષોમાંથી મકાઈના છોડ ઉત્પન્ન કર્યા. તે પૈકી કેટલાક છોડ ઇમિડેઝોલિનોનના અવરોધક હતા. નજીકના ભવિષ્યમાં તેના અપતૃણનાશકનું જૈવવૈજ્ઞાનિક રીતે અવરોધક બીજસહિત વેચાણ થઈ શકશે.

અંગિકાઓનું પરિવર્તન : નવા ઇચ્છિત વિભિન્નકો ઉત્પન્ન કરવા વિજ્ઞાનીઓ કુદરતમાં નહિ જાણીતાં એવાં કોષકેન્દ્રો, જીવરસ અને અંગિકાઓનું ઉપકોષીય સ્તરે સંયોજન કરી શકે છે. તેઓ મહત્વની બે અંગિકાઓ – હરિતકણો અને કણાભસૂત્રો – નું પરિવર્તન કરે છે. તેમનાં જનીનો નરવંધ્યતા, અપતૃણનાશક અવરોધકતા અને શક્તિગ્રહણ તેમજ તેના ઉપયોજન(utilization)ની વિશેષ ક્ષમતાનાં લક્ષણો ઉત્પન્ન કરે છે.

સાઇબ્રિડાઇઝેશન નામની પદ્ધતિમાં એવો વનસ્પતિકોષ ઉત્પન્ન કરવામાં આવે છે; જે બે કોષોનો (કોષ)રસ અને એક જ કોષકેન્દ્ર ધરાવે છે. બે જીવરસના સંયોગ પહેલાં એક કોષના (કોષ)કેન્દ્રનો વિકિરણ દ્વારા નાશ કરવામાં આવે છે. ત્યારપછી વિજ્ઞાનીઓ તે અંગિકાઓનું ઇચ્છિત સંયોજન ધરાવતા એક-કોષકેન્દ્રી કોષોની પસંદગી કરે છે. બીજી એક પદ્ધતિ મુજબ, સંશોધકો વ્યક્તિગત હરિતકણ કે કણાભસૂત્ર છૂટાં પાડી તેમની ફરતે મેદીય આવરણ રચે છે. આ રચનાઓને લિપોઝોમ કહે છે. જો તેમનો પ્રવેશ રસસ્તર દ્વારા કરવામાં આવે તો તેવા કોષને ‘ક્લાઇબ્રીડ’ કોષ અને કણાભસૂત્રોનો પ્રવેશ કરાવવામાં આવે તો તેવા કોષને માઇબ્રીડ કહે છે.

પુન:સંયોજિત DNA પ્રાવૈધિક વિજ્ઞાન (Recombinant DNA technology) : પુન:સંયોજિત પ્રાવૈધિક વિજ્ઞાન અથવા જનીન-સમબંધન(gene splicing)માં એક સજીવના કોષમાંથી બીજા કોષમાં જનીન સ્થાનાંતર કરવામાં આવે છે. ગ્રાહક કોષ દ્વારા આ પુન:સંયોજિત DNAની સ્વીકૃતિ થયા પછી તેનું પુન:જનન થઈ શકે તો વનસ્પતિમાં પ્રત્યારોપિત જનીનના લક્ષણનો આવિર્ભાવ થાય છે. બધાં સજીવો એક જ પ્રકારની જનીનિક ભાષા ધરાવતાં હોવાથી આ પ્રવિધિ કાર્ય કરે છે. વાલનું જનીન જો સૂર્યમુખીમાં દાખલ કરવામાં આવે તો સૂર્યમુખી વાલનું પ્રોટીન ઉત્પન્ન કરે છે. આ પ્રક્રિયાનો સૂર્યમુખીના બીજમાં પ્રોટીનની ગુણવત્તાના અભિવર્ધન માટે ઉપયોગ થયો છે.

વનસ્પતિઓમાં આ પ્રવિધિ યાંત્રિક રીતે પડકારરૂપ છે. તેનું પ્રથમ સોપાન ઇચ્છિત જનીનની ઓળખ અને તેનું અલગીકરણ છે. બૅક્ટેરિયામાં રોગ, જંતુનાશકો, અપતૃણનાશકો અને આત્યંતિક પર્યાવરણનો અવરોધ કરતાં જનીનો હોવાથી તે આવાં જનીનોનો ઘણી વાર સ્રોત બને છે. દાતા DNAને રિસ્ટ્રિક્શન એન્ડોન્યૂક્લિયેઝ નામના ઉત્સેચકની ચિકિત્સા આપી ઇચ્છિત જનીન પ્રાપ્ત કરવામાં આવે છે. રિસ્ટ્રિક્શન એન્ડોન્યૂક્લિયેઝના ઘણા પ્રકારો જાણવા મળ્યા છે. પ્રત્યેક પ્રકાર DNAને ન્યૂક્લિયોટાઇડ્સની શૃંખલાને નિશ્ચિત સ્થાનેથી કાપે છે. DNA ક્રમવિશ્લેષણ (sequencing) પદ્ધતિ દ્વારા ઇચ્છિત DNAની શૃંખલાનું ક્રમનિશ્ર્ચયન થઈ શકે છે.

બીજા સોપાને આ DNAના વાહકની જરૂરિયાત પડે છે; જેથી ઇચ્છિત જનીનનો ગ્રાહકકોષમાં પ્રવેશ કરાવી શકાય. વાહક તરીકે વાઇરસ અથવા બૅક્ટેરિયામાં જોવા મળતો અને પ્લાસ્મિડ તરીકે ઓળખાતો ગોળ અરંગસૂત્રીય (nonchromosomal) DNAનો ખંડ હોઈ શકે. વાહકને દાતા જનીન માટે ઉપયોગમાં લીધેલા ઉત્સેચકની ચિકિત્સા આપવામાં આવે છે, કારણ કે એક જ ઉત્સેચક બધા DNAને ન્યૂક્લિયોટાઇડ્સની નિશ્ચિત શૃંખલાએથી જ કાપે છે, જેથી દાતા અને વાહક DNA એકબીજા સાથે સંધાઈ શકે તેવા પૂરક છેડાઓ ધરાવે છે, ત્યારબાદ આ બંને DNAને લીગેઝ નામના ઉત્સેચકની મદદ વડે જોડી દેવામાં આવે છે. કેટલાક વાહકો આ દાતા DNAની એક કે વધારે નકલો બનાવે છે. આમ, વાહકમાં જોવા મળતા આ વિદેશી (foreign) DNA ધરાવતા DNAને પુન:સંયોજિત DNA કહે છે.

વનસ્પતિકોષમાં ગ્રાહકનો પ્રવેશ કરાવવો અને ઇચ્છિત જનીનને તેના કોષકેન્દ્રમાં દાખલ કરવું આ પ્રવિધિનું અત્યંત કપરું સાહસ છે. બટાટા, ટમેટાં, રજકો, તમાકુ, સોયાબીન, પ્રિયદર્શિની (petunia) જેવી દવિદળી વનસ્પતિઓમાં ઍગ્રોબૅક્ટેરિયમ ટ્યુમેફેસિયેન્સ નામના બૅક્ટેરિયમના Ti (tumour-inducing) પ્લાસ્મિડ દ્વારા વિદેશી જનીનો દાખલ કરવામાં આવે છે. કુદરતી સ્થિતિમાં પ્લાસ્મિડ વનસ્પતિકોષોમાં આક્રમણ કરે છે, જેથી યજમાનને કૅન્સરની જેમ ‘કિરીટ પિટિકા’(crown gall)નો રોગ લાગુ પડે છે. વિજ્ઞાનીઓ વનસ્પતિકોષમાં પ્લાસ્મિડની પ્રવેશશક્તિમાં ઘટાડો કર્યા સિવાય ગાંઠ (tumour) ઉત્પન્ન કરતી DNAની શૃંખલાને રાસાયણિક રીતે દૂર કરે છે અને સાંધેલાં જનીનોનું વહન કરી શકે છે.

ધાન્ય જેવી એકદળી વનસ્પતિઓની જનીન ઇજનેરી વિદ્યા દવિદળીઓ કરતાં વધારે કઠિન છે, કારણ કે કુદરતી રીતે થતાં ઘણાં પ્લાસ્મિડ એકદળી કોષોમાં પ્રવેશી શકતાં નથી. તેથી કોષદીવાલ દૂર કરી રસસ્તર દ્વારા વિદેશી DNAને એકદળીના જીવરસમાં દાખલ કરવામાં આવે છે. ઇલેક્ટ્રૉપોરેશન નામની પદ્ધતિમાં વિદ્યુતનો ટૂંક સમય માટે આંચકો આપતાં રસસ્તરમાં આવેલાં અલ્પસ્થાયી (transient) છિદ્રો ખૂલી જાય છે અને વિદેશી DNAનો પ્રવેશ શક્ય બને છે. સૂક્ષ્મ સોયની મદદ વડે અથવા લિપોઝોમ દ્વારા પણ કોષમાં જનીનદ્રવ્યને દાખલ કરી શકાય છે.

સ્ટૅન્ફર્ડ યુનિવર્સિટીમાં મકાઈનો જીવરસ ખાસ પ્રકારના પ્રતિજૈવિકનો અવરોધ કરી શકે તે અંગેનાં સંશોધનો થયાં છે. આ માટે જરૂરી ફેરફાર કરાયેલા જીવરસનો કેલસ સુધી જ વિકાસ થઈ શકે છે; પરંતુ મકાઈનો છોડ બનતો નથી. બીજી બાજુ બ્રિટિશ, ફ્રેન્ચ અને જાપાની વિજ્ઞાનીઓએ જનીનિક ચિકિત્સા નહિ આપેલ જીવરસમાંથી ચોખાના છોડનું સફળ રીતે નિર્માણ કર્યું. જોકે માત્ર વનસ્પતિ-નિર્માણ અગત્યનું નથી. પરંતુ વિકાસ દરમિયાન યોગ્ય પેશીમાં યોગ્ય સમયે સ્થાનાંતરિત જનીન અભિવ્યક્ત થવું જોઈએ અને ભાવિ પેઢીમાં તેના લક્ષણનું સંચારણ થવું જોઈએ.

જ્યારે આ પ્રાવૈધિક અંતરાયો દૂર થશે ત્યારે વનસ્પતિ જનીન ઇજનેરી વિદ્યાની શક્તિ અને શક્યતાઓ પ્રચંડ અને અમર્યાદ હશે ! એક નોંધપાત્ર ષ્ટાંત : બેસિલસ થુરિન્જિયેન્સિસ નામના બૅક્ટેરિયમમાંથી તમાકુના છોડમાં દાખલ કરાયેલ જનીન દ્વારા એવું બૅક્ટેરિયલ પ્રોટીન બને છે, જે વનસ્પતિનો નાશ કરતી ઇયળો માટે ઝેરી હોય છે. મકાઈને પણ આ બૅક્ટેરિયલ જનીનનો લાભ મળશે. વિજ્ઞાનીઓએ આ બૅક્ટેરિયલ જનીનનું સ્થાનાંતર મકાઈના મૂળમાં વસવાટ ધરાવતા સ્યૂડોમોનાસ ફ્લુરોસ્કેન્સ નામના બૅક્ટેરિયમમાં કર્યું છે. મકાઈના દાણાની ફરતે પ્રતિજૈવિક અવરોધક જનીન ધરાવતા આ બૅક્ટેરિયાનું આવરણ રચવામાં આવે છે. બીજાંકુરણ સમયે આ બૅક્ટેરિયમ મૂળમાં વસાહત બનાવે છે અને બેન્થુરિન્જિયેન્સિસનું પ્રોટીન બનાવે છે, જેથી મૂળ ખાઈ જતી ઇયળોનો નાશ થાય છે. અપતૃણનાશકનો અવરોધ કરતાં વિદેશી જનીનો પર પણ આ જ પ્રકારનાં સંશોધનો થયાં છે.

ફસલ-વનસ્પતિઓમાં જનીન ઇજનેરીવિદ્યાની મદદથી વાતાવરણીય નાઇટ્રોજનનું જૈવિક રીતે સ્થાપન કરતાં જનીનોનું વિજ્ઞાનીઓ પ્રત્યારોપણ કરવા ઇચ્છે છે. માટે જનીનો ધરાવતાં રહાઇઝોબિયમ નામનાં બૅક્ટેરિયા નાઇટ્રોજનનું એમોનિયામાં રૂપાંતર કરે છે, જે ખાતર-ઉદ્યોગ દ્વારા પુષ્કળ ખર્ચ પછી ઉપલબ્ધ બને છે. રજકો, સોયાબીન અને ત્રિપર્ણી ચારા જેવી શિંબી વનસ્પતિઓ પર સંશોધન થઈ રહ્યાં છે. જનીન ઇજનેરીવિદ્યા કુદરતી શિંબી યજમાનમાં રાઇઝોબિયા વસાહત બનાવી શકે તેવા પાકોની સંખ્યા વધારીને શિંબી યજમાનમાં રહાઇઝોબિયમની ક્ષમતા વધારી અને ફસલ-જાતિમાં નાઇટ્રોજન સ્થાપન કરતાં જનીનોનું સીધું સ્થાનાંતરણ કરીને નાઇટ્રોજન-સ્થાપના પ્રશ્ર્નનું નિરાકરણ લાવી શકે તેમ છે.

વિવિધ પ્રવિધિઓનું સંયોજન : પહેલાં ઉછેર દ્વારા અપતૃણનાશક અવરોધક જાતિનો ઉછેર ન થઈ શકે તો અપતૃણનાશકનો ઉપયોગ કરવામાં આવતો નહોતો. આજે ફસલ-જાતિ માટે યોગ્ય અપતૃણનાશક શોધવાને બદલે વિજ્ઞાનીઓ ફસલ-જાતિને અપતૃણનાશક યોગ્ય બનાવવા જનીન કૌશલ(gene manipulation)નો ઉપયોગ કરે છે. વિકૃતકની પસંદગી એક પદ્ધતિ છે, જેનો નિર્દેશ આગળ કર્યો છે. પુન:સંયોજિત DNA પદ્ધતિમાં ફસલ-જાતિની કઈ દેહધાર્મિક પ્રક્રિયાને અપતૃણનાશક નુકસાન કરે છે, તેનું અન્વેષણ થાય છે. ત્યારપછી એવા જનીનની શોધ કરવામાં આવે છે, જે અપતૃણનાશક દ્વારા થતા નુકસાનને અટકાવી શકે; દા.ત., ગ્લાયફોસેટ EPSP (5, Enolpyfuvylshikimate; 3, phosphate) સિન્થેઝ ઉત્સેચકને અવરોધે છે. આ ઉત્સેચક ત્રણ આવશ્યક ઍમિનોઍસિડ(ટ્રાયરોસિન, ફિનિલએલેનિન, ટ્રિપ્ટોનફેન)ના નિર્માણ માટે જરૂરી છે. 1986માં સેન્ટ લ્યુઇસ, મિસુરીના વિજ્ઞાનીઓએ એવું વાઇરસ જનીન શોધ્યું કે જે પ્રિયદર્શિની, તમાકુ અને ટમેટાંમાં EPSP સિન્થેઝ એટલા બધા પ્રમાણમાં ઉત્પન્ન કરે છે કે જેથી અપતૃણનાશકની અસર નાબૂદ થાય છે. આ વાઇરલ જનીનને ‘હરિતકણ સંક્રમણ પેપ્ટાઇડ’ (chloroplast transit peptide) માટેના જનીન સાથે જોડવામાં આવે છે. તે હરિતકણને પુષ્કળ પ્રમાણમાં EPSP સિન્થેઝનું વિતરણ કરે છે. કૅલ્જિન, ડેવિસ, કૅલિફૉર્નિયાના વિજ્ઞાનીઓ ગ્લાયફૉસેટની વિષાળુતાને બીજે માર્ગે પહોંચી વળ્યા. તેમણે સાલ્મોનેલા ટાઇફિમ્યુરિયમ નામના બૅક્ટેરિયમમાં EPSP સિન્થેઝનું નિર્માણ કરતું જનીન શોધી કાઢ્યું કે જે ગ્લાયફોસેટની હાજરીમાં પણ સક્રિય રહે છે. તેમણે આ જનીનનું સ્થાનાંતરણ પ્લાસ્મિડ દ્વારા તમાકુના કોષોમાં કર્યું અને આ કોષોનું સંવર્ધન કરી તમાકુની નવી જાતિનું સર્જન કર્યું.

પ્રયોગશાળાની પેલે પાર : જૈવ પ્રાવૈધિક કૌશલથી ઉત્પન્ન કરેલી નવી વનસ્પતિ પ્રયોગશાળાની અભરાઈ પર કે હરિતગૃહમાં હોય ત્યારે તે તેના સર્જકના નિયંત્રણ હેઠળ હોય છે. આ જ વનસ્પતિને ખેતરમાં ઉગાડવી તે અઘરી બાબત છે, કારણ કે તે બીજી જાતિઓ સાથે આંતરપ્રક્રિયાઓ કરે છે. કીટનાશક ઉત્પન્ન કરતી વનસ્પતિનું ક્ષેત્ર-પરીક્ષણ રાસાયણિક જંતુનાશકના ક્ષેત્ર-પરીક્ષણ કરતાં ઘણું વધારે જટિલ હોય છે.

પરંતુ વનસ્પતિ-સંવર્ધન અને જૈવ પ્રાવૈધિક વિજ્ઞાનની નવી નીપજોનું ક્ષેત્ર-પરીક્ષણ અનિવાર્ય છે. EPA (Environmental Protection Agency), અમેરિકા(1985)એ સૌપ્રથમ વાર જનીન-ઇજનેરીવિદ્યાસર્જિત સજીવને પર્યાવરણમાં સહેતુક મૂક્યું. તે હિમ-અવરોધક બૅક્ટેરિયમ હતું, જે સ્ટ્રૉબેરી પર હિમનિર્માણની ક્રિયાને અવરોધતું હતું. એગ્રેસીટસ, મિડલટન : વિસ્કોન્સિને (1986) સૌપ્રથમ વાર રોગ-અવરોધક તમાકુનું ક્ષેત્ર-પરીક્ષણ કર્યું. ત્યારબાદ સીબા ગાયગીએ અપતૃણનાશક અવરોધક તમાકુની જાતિનું ઉત્તર કેરોલિનામાં ખુલ્લી જગામાં વાવેતર કર્યું. 1986ના અંતમાં જનીન-ઇજનેરીવિદ્યાની 100 જેટલી નીપજો ક્ષેત્ર-પરીક્ષણના અંતિમ અંતરાયને ઓળંગવા આતુર હતી !

જનીન-ઇજનેરીવિદ્યા દ્વારા સર્જિત સજીવના ક્ષેત્ર-પરીક્ષણની સ્વીકૃતિ આપતી એજન્સીઓને કેટલાક પ્રશ્ર્નો હોય છે : વનસ્પતિ કે બૅક્ટેરિયમ કેટલું લાંબું ટકશે ? તે કેટલી ઝડપથી ગુણન પામશે ? તે કેટલી યાત્રા કરી શકશે ? અને, વધારે મહત્વનું તેની જૈવ અને અજૈવ પર્યાવરણ પર કઈ અસરો છે ? આવાં સજીવો તેમની અપતૃણનાશક કે જંતુનાશક અવરોધકતા જેવાં નવાં લક્ષણોનું તેમની આસપાસનાં અપતૃણોમાં સંચારણ કરે છે. EPA સૂક્ષ્મજીવ પરિસ્થિતિવિદ્યા (microbial ecology) અને જૈવ પ્રાવૈધિક વિજ્ઞાનની શાખાના સંશોધકો આ ઝઝૂમતા ભય સામે સલામતી બક્ષવા જંતુનાશકો ઉત્પન્ન કરતા બૅક્ટેરિયમમાં ‘આત્મઘાતી પ્લાસ્મિડ’નો ઉમેરો કરે છે. આવાં બૅક્ટેરિયા અને તેમને સક્રિય બનાવતા રસાયણ વડે ફસલના બીજને આવરિત કરવામાં આવે છે. તરુણ રોપનું મૂળ સારી રીતે સ્થાપિત થયા પછી આ રસાયણનું વિઘટન થઈ જાય છે અથવા ધોવાઈ જાય છે. તેની ગેરહાજરીમાં આત્મઘાતી પ્લાસ્મિડ સક્રિય બને છે અને બૅક્ટેરિયલ DNAને કાપતા ઉત્સેચકોનું નિર્માણ કરે છે. આમ, આ બૅક્ટેરિયા તેમની કાર્યપૂર્ણતા સુધી જ જીવંત રહે છે અને નજીકના અપતૃણને અવરોધકતા પ્રદાન કરે તે પૂર્વે તેમનો નાશ થાય છે.

ખોરાકનું ભાવિ : વિજ્ઞાનીઓ નવી વિભિન્નક જાતિ બનાવવા માટે વનસ્પતિ-કોષો, અંગિકાઓ અને જનીનોનો કુશળતાપૂર્વક ઉપયોગ કરે છે. વળી, નવાં જનીનોના સ્રોતને અથવા મહત્વની કુદરતી ફસલ-જાતિઓની યાદી બનાવી તેમને સંરક્ષણ આપવાનું મહત્વનું છે.

ગમે તેટલી સફળ છતાં ફસલની થોડીક જાતિઓ પર આધાર રાખવો વિનાશક બની શકે તેમ છે. 1840ના મધ્યમાં આયર્લૅન્ડમાં બટાટાના પાક પર ફૂગ દ્વારા સુકારો લાગુ પડતાં દેશમાં ભૂખમરો વ્યાપી ગયો હતો. 1970માં ફ્લોરિડાથી મધ્ય પશ્ચિમ તરફ જ્યારે ફૂગના ચેપને કારણે મકાઈના છોડ પર દાણા રજમાં ફેરવાયા અને પર્ણો જમીન પર ખરવા લાગ્યાં ત્યારે પણ આ પરિસ્થિતિનું પુનરાવર્તન થયું. જનીનિક એકરૂપતાના આ પ્રશ્ર્નનો પ્રત્યુત્તર કદાચ આધુનિક પ્રયોગશાળામાં નથી, પરંતુ કમ્પુચિયન ખેડૂતોમાં છે, જે ચોખાની પાંચથી સાત અસંબંધિત જાતિનું દરેક ખેતરમાં વાવેતર કરે છે, જેથી ખરાબ વાતાવરણ કે જંતુ સામે ચોખાની એકબે જાતિ તો જીવી શકે. વિભિન્નતા દ્વારા જૈવિક સલામતીનો આ છે અદભુત વ્યૂહ !

આજે કેટલાક દેશોમાં ફસલની વિવિધ જાતિઓની જનીનિક વિભિન્નતાની જાળવણી માટે બીજનો સંગ્રહ કરતી જનન-દ્રવ્ય બૅંકો (germplasm banks) સ્થપાઈ છે. અવિકસિત દેશોનો ખોરાક ચોખા છે, જે પ્રતિ વર્ષ 2.3 અબજ લોકોને પોષણ આપે છે. અશ્મીવિદ્યાનો અભ્યાસ દર્શાવે છે કે ચોખા લગભગ 13 કરોડ વર્ષથી અસ્તિત્વમાં છે. 7,000 વર્ષ પહેલાં ચીને તેના વાવેતરનો પ્રારંભ કર્યો હતો. આશરે 2,300 વર્ષ પૂર્વે તે સમગ્ર એશિયાનો ખોરાક બન્યો અને થોડીક જ સદી પહેલાં નવા વિશ્વના ડાઇનિંગ ટેબલ પર તેણે સ્થાન મેળવ્યું છે.

પ્રવાસીઓ આ મૂલનિવાસી ચોખા પોતાની સાથે અન્ય પ્રદેશોમાં લેતા ગયા, નૈસર્ગિક પસંદગી દ્વારા ક્ષારયુક્ત ઊંડા પાણીથી માંડી શુષ્ક ભૂમિઓની અતિશુષ્ક પરિસ્થિતિમાં તેની નવી જાતિઓ ઉત્પન્ન થઈ. 1930થી 1950 સુધીમાં ઘણા દેશોમાં મૂલનિવાસી ચોખાની સેંકડો જાતિઓ નોંધાઈ હતી. ફિલિપાઇન્સમાં 1961માં International Rice Research Instituteની સ્થાપના થઈ. તે વિશ્વભરની ચોખાની જાતિઓનું શીત-સંગ્રહણ કરે છે. તેના દ્વારા 1970માં 12,000 અને 1983માં 70,000થી વધારે ચોખાની જાતિઓનો સંગ્રહ કરવામાં આવ્યો હતો. આજે IRRI અને અન્ય દેશો માનવતાને ત્રણ અમૂલ્ય સેવા આપી રહ્યા છે. ચોખાની થોડીક જાતિ પરના અવલંબનને લીધે થયેલી તેની ‘જનીનિક નાબૂદી’ સામે રક્ષણ, લુપ્ત થતી જાતિઓનું તેમની મૂલનિવાસી ભૂમિ પર પુનરાગમન અને કદાચ સૌથી મહત્વનું તે જનીનદ્રવ્યની પૂર્તિ. IRRI અને વિશ્વની અન્ય જનીન-દ્રવ્ય બકોનાં સુરક્ષિત ભંડકિયાંઓમાં માનવજાતના ભવિષ્ય માટેનાં બીજ નિવાસ કરે છે !

બળદેવભાઈ પટેલ