भारत में तिलहन अनुसंधान को मजबूत करने के लिए बेहतर, लगभग पूरा कुसुम जीनोम असेंबली किया गया पेश

दिल्ली विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने भाकृअनुप-भारतीय तिलहन अनुसंधान संस्थान, हैदराबाद, के सहयोग से, भारत की एक पारंपरिक तिलहन फसल कुसुम (Carthamus tinctorius L.) का लगभग पूरा, क्रोमोसोम-स्तर का संदर्भ जीनोम असेंबली विकसित किया है। इस प्रयास को भारत सरकार के जैव प्रौद्योगिकी विभाग ने "भारतीय मूल के छोटे तिलहन" के मिशन कार्यक्रम के तहत "कृषि संबंधी गुणों से जुड़े क्यूटीएल/जीन की जीनोमिक्स-सहायता प्राप्त खोज के माध्यम से कुसुम के सुधार के लिए आनुवंशिक विविधता का उपयोग" नामक एक नेटवर्क परियोजना के माध्यम से समर्थन दिया।

कुसुम सूखा-सहिष्णु फसल है, जो अर्ध-शुष्क क्षेत्रों के लिए उपयुक्त है तथा ओलिक और लिनोलिक एसिड से भरपूर तेल के लिए जानी जाती है, जिसका उपयोग खाद्य तेल, बायोफ्यूल, सौंदर्य प्रसाधन, फार्मास्यूटिकल्स, न्यूट्रास्यूटिकल्स तथा प्राकृतिक रंगों में होता है। कुसुम के सुधार में लंबे समय से जीनोमिक संसाधनों की सीमित उपलब्धता एक बाधा रही है। इस कमी को दूर करते हुए, शोधकर्ताओं ने कुसुम का 1.15-गीगा बेस संदर्भ जीनोम असेंबली तैयार किया, जिसमें टेलोमेरिक और सेंट्रोमेरिक क्षेत्रों को हल किया गया और लगभग 60,000 प्रोटीन-कोडिंग जीन की पहचान की गई।

बेहतर संदर्भ जीनोम तथा 123 कुसुम एक्सेसन्स के वैश्विक कोर संग्रह के रीसीक्वेंसिंग का उपयोग करके, शोधकर्ताओं ने सिंगल-न्यूक्लियोटाइड पॉलीमॉर्फिज्म-आधारित जीनोम-व्यापी एसोसिएशन अध्ययन (जीडब्ल्यूएएस) किया, जिसने बीज तेल सामग्री सहित प्रमुख कृषि संबंधी गुणों से जुड़े महत्वपूर्ण जीनोमिक क्षेत्रों और हैप्लोटाइप की पहचान की। इसके अलावा, रीसीक्वेंसिंग डेटा ने पहले कुसुम पैनजीनोम के निर्माण को सक्षम बनाया, जिसने संदर्भ जीनोम से परे आनुवंशिक भिन्नता को कैप्चर किया, जो तनाव-प्रतिक्रिया और अनुकूलन से संबंधित एलील्स से समृद्ध है। ये निष्कर्ष विविध पर्यावरणीय परिस्थितियों में कुसुम के प्रदर्शन को बेहतर बनाने के उद्देश्य से क्षेत्र-विशिष्ट प्रजनन कार्यक्रमों के लिए मूल्यवान लक्ष्य प्रदान करते हैं। जीन की खोज से परे, शोधकर्ताओं ने उच्च तेल सामग्री वाली कुलीन कुसुम किस्मों की भी पहचान की, साथ ही बड़ी संख्या में परिवर्तनीय जीन वाले एक्सेसन्स की भी पहचान की, जो प्रजनन प्रयासों में महत्वपूर्ण दाता किस्मों के रूप में काम कर सकते हैं।

कुल मिलाकर, यह अध्ययन उच्च-गुणवत्ता वाले संदर्भ जीनोम, जनसंख्या-स्तरीय रीसीक्वेंसिंग, जीनोम-व्यापी एसोसिएशन विश्लेषण तथा पैन-जीनोम निर्माण को एकीकृत करके कुसुम की जीनोमिक संरचना और विविधता में नई अंतर्दृष्टि प्रदान करता है। जनरेट किए गए जीनोमिक रिसोर्स, जिसमें एक हाई-डेंसिटी लिंकेज मैप, लक्षणों से जुड़े जेनेटिक मार्कर तथा पहला सैफ्लावर पैन-जीनोम शामिल हैं, उन्हें सार्वजनिक रूप से उपलब्ध कराया जा रहा है।

यह काम उपज, तेल की मात्रा, जलवायु परिवर्तन को सहने की क्षमता को बढ़ाने और अलग-अलग कृषि-जलवायु परिस्थितियों के लिए उपयुक्त बेहतर किस्मों के विकास में तेजी लाने पर केंद्रित सैफ्लावर सुधार कार्यक्रमों को आगे बढ़ाने में मदद करेगा, और इस तरह भारत में घरेलू खाने के तेल के उत्पादन में आत्मनिर्भरता हासिल करने के राष्ट्रीय मिशन को सपोर्ट करेगा।