Agricultural biotechnology
কৃষি জৈবপ্রযুক্তি, যা কৃষি প্রযুক্তি নামেও পরিচিত, কৃষি বিজ্ঞানের একটি ক্ষেত্র যা উদ্ভিদ, প্রাণী এবং অণুজীবের মতো জীবের পরিবর্তনের জন্য জেনেটিক ইঞ্জিনিয়ারিং, আণবিক চিহ্নিতকারী, আণবিক নির্ণয়, টিকা এবং টিস্যু কালচার সহ বৈজ্ঞানিক সরঞ্জাম এবং কৌশলগুলির ব্যবহারের সাথে জড়িত। শস্য জৈবপ্রযুক্তি কৃষি জৈবপ্রযুক্তির একটি দিক যা সাম্প্রতিক সময়ে ব্যাপকভাবে বিকশিত হয়েছে। কাঙ্ক্ষিত বৈশিষ্ট্যগুলি ফসলের একটি নির্দিষ্ট প্রজাতি থেকে সম্পূর্ণ ভিন্ন প্রজাতিতে রপ্তানি করা হয়। এই ট্রান্সজিন ফসলগুলির স্বাদ, ফুলের রঙ, বৃদ্ধির হার, ফসল কাটার পণ্যের আকার এবং রোগ ও কীটপতঙ্গের বিরুদ্ধে প্রতিরোধের ক্ষেত্রে কাঙ্ক্ষিত বৈশিষ্ট্য রয়েছে। ইতিহাস কৃষকরা কাঙ্ক্ষিত বৈশিষ্ট্য তৈরি করার জন্য কয়েক দশক ধরে হাজার হাজার বছর ধরে নির্বাচিত প্রজননের মাধ্যমে উদ্ভিদ ও প্রাণীদের পরিচালনা করেছেন। বিংশ শতাব্দীতে, প্রযুক্তির উত্থানের ফলে বর্ধিত ফলন, কীটপতঙ্গ প্রতিরোধ, খরা প্রতিরোধ এবং ভেষজনাশক প্রতিরোধের মতো বৈশিষ্ট্যগুলির নির্বাচনের মাধ্যমে কৃষি জৈবপ্রযুক্তির বৃদ্ধি ঘটে। জৈবপ্রযুক্তির মাধ্যমে উৎপাদিত প্রথম খাদ্যদ্রব্য 1990 সালে বিক্রি হয়েছিল এবং 2003 সালের মধ্যে 70 লক্ষ কৃষক জৈবপ্রযুক্তি ফসল ব্যবহার করছিলেন। এর মধ্যে 85 শতাংশেরও বেশি কৃষক উন্নয়নশীল দেশগুলিতে বসবাস করতেন। শস্য সংশোধন কৌশল ঐতিহ্যবাহী প্রজনন ঐতিহ্যবাহী সংকর প্রজনন বহু শতাব্দী ধরে ফসলের গুণমান এবং পরিমাণ উন্নত করতে ব্যবহৃত হয়ে আসছে। পিতামাতার কাঙ্ক্ষিত বৈশিষ্ট্যগুলির সাথে একটি নতুন এবং বিশেষ বৈচিত্র্য তৈরি করতে দুটি যৌন সামঞ্জস্যপূর্ণ প্রজাতির সাথে সংকর প্রজনন। উদাহরণস্বরূপ, মধুচক্র আপেল তার পিতামাতার সংকর প্রজননের কারণে একটি নির্দিষ্ট গঠন এবং স্বাদ প্রদর্শন করে। ঐতিহ্যগত অনুশীলনে, একটি উদ্ভিদ থেকে পরাগ অন্যটির স্ত্রী অংশে স্থাপন করা হয়, যা একটি সংকরের দিকে পরিচালিত করে যা উভয় মূল উদ্ভিদ থেকে জিনগত তথ্য ধারণ করে। উদ্ভিদ প্রজননকারীরা যে বৈশিষ্ট্যগুলি অতিক্রম করতে চান সেগুলি দিয়ে গাছগুলি নির্বাচন করেন এবং সেই গাছগুলির প্রজনন চালিয়ে যান। লক্ষ্য করুন যে ক্রস ব্রিডিং শুধুমাত্র একই বা ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত প্রজাতির মধ্যে ব্যবহার করা যেতে পারে। মিউটেজেনেসিস মিউটেশন যে কোনও জীবের ডিএনএতে এলোমেলোভাবে ঘটতে পারে। ফসলের মধ্যে বৈচিত্র্য তৈরি করার জন্য, বিজ্ঞানীরা উদ্ভিদের মধ্যে এলোমেলোভাবে রূপান্তর ঘটাতে পারেন। মিউটেজেনেসিস কাঙ্ক্ষিত বৈশিষ্ট্যের উপর হোঁচট খাওয়ার আশায় এলোমেলো মিউটেশন প্ররোচিত করতে তেজস্ক্রিয়তা ব্যবহার করে। বিজ্ঞানীরা ডি. এন. এ-র মধ্যে এলোমেলো রূপান্তর তৈরি করতে ইথাইল মিথেনেসল্ফোনেট বা তেজস্ক্রিয়তার মতো পরিবর্তিত রাসায়নিক ব্যবহার করতে পারেন। পারমাণবিক উদ্যানগুলি ফসলের পরিবর্তনে ব্যবহৃত হয়। একটি তেজস্ক্রিয় কেন্দ্র একটি বৃত্তাকার বাগানের কেন্দ্রে অবস্থিত এবং একটি নির্দিষ্ট ব্যাসার্ধের মধ্যে মিউটেশন তৈরি করে আশেপাশের ফসলগুলি বিকিরণ করার জন্য মাটি থেকে উত্থাপিত হয়। বিকিরণের মাধ্যমে মিউটেজেনেসিস ছিল রুবি লাল আঙুর ফল উৎপাদনের জন্য ব্যবহৃত প্রক্রিয়া। পলিপ্লয়েডি একটি ফসলের উর্বরতা বা আকারকে প্রভাবিত করার জন্য ক্রোমোজোমের সংখ্যা পরিবর্তন করতে প্ররোচিত করা যেতে পারে। সাধারণত, জীবের ক্রোমোজোমের দুটি সেট থাকে, অন্যথায় এটি ডিপ্লয়েডি নামে পরিচিত। যাইহোক, প্রাকৃতিকভাবে বা রাসায়নিক ব্যবহারের মাধ্যমে, ক্রোমোজোমের সংখ্যা পরিবর্তিত হতে পারে, যার ফলে ফসলের মধ্যে উর্বরতা পরিবর্তন বা আকার পরিবর্তন হতে পারে। বীজহীন তরমুজ এই পদ্ধতিতে তৈরি করা হয়; একটি 4-সেট ক্রোমোজোম তরমুজকে 2-সেট ক্রোমোজোম তরমুজের সাথে অতিক্রম করে তিনটি সেট ক্রোমোজোম সহ একটি জীবাণুমুক্ত (বীজহীন) তরমুজ তৈরি করা হয়। প্রোটোপ্লাস্ট ফিউশন হল প্রজাতির মধ্যে বৈশিষ্ট্য স্থানান্তর করার জন্য কোষ বা কোষের উপাদানগুলির সংযোজন। উদাহরণস্বরূপ, পুরুষ বন্ধ্যাত্বের বৈশিষ্ট্যটি প্রোটোপ্লাস্ট ফিউশনের মাধ্যমে মূলা থেকে লাল বাঁধাকপিতে স্থানান্তরিত হয়। এই পুরুষ বন্ধ্যাত্ব উদ্ভিদ প্রজননকারীদের সংকর ফসল তৈরিতে সহায়তা করে। আর. এন. এ ইন্টারফেরেন্স আর. এন. এ ইন্টারফেরেন্স (আর. এন. এ. আই. আই) হল এমন একটি প্রক্রিয়া যেখানে জিনগুলিকে দমন করার জন্য একটি কোষের আর. এন. এ থেকে প্রোটিন প্রক্রিয়াটি বন্ধ বা বন্ধ করা হয়। জিনগত পরিবর্তনের এই পদ্ধতিটি মেসেঞ্জার আর. এন. এ-তে হস্তক্ষেপ করে প্রোটিনের সংশ্লেষণ বন্ধ করে কার্যকরভাবে একটি জিনকে নীরব করে দেয়। ট্রান্সজেনিক্স-এ মূল জীবের মধ্যে নতুন জিন প্রবর্তনের জন্য অন্য জীবের ডি. এন. এ-তে ডি. এন. এ-র একটি টুকরো ঢোকানো জড়িত। কোনও জীবের জিনগত উপাদানে জিনের এই সংযোজন কাঙ্ক্ষিত বৈশিষ্ট্য সহ একটি নতুন বৈচিত্র্য তৈরি করে। ডি. এন. এ অবশ্যই প্রস্তুত করে একটি টেস্ট টিউবে প্যাক করতে হবে এবং তারপর নতুন জীবের মধ্যে ঢোকাতে হবে। জিন বন্দুক/বায়োলিস্টিক্সের সাহায্যে নতুন জিনগত তথ্য সন্নিবেশ করা যেতে পারে। জিনগান ট্রান্সজেনিকের একটি উদাহরণ হল রামধনু পেঁপে, যা একটি জিন দিয়ে পরিবর্তিত হয় যা এটিকে পেঁপে রিংস্পট ভাইরাসের বিরুদ্ধে প্রতিরোধ ক্ষমতা দেয়। জিনোম সম্পাদনা হল কোষের মধ্যে সরাসরি ডি. এন. এ পরিবর্তন করতে একটি উৎসেচক ব্যবস্থার ব্যবহার। কৃষকদের আগাছা নিয়ন্ত্রণে সহায়তা করার জন্য ভেষজনাশক প্রতিরোধী ক্যানোলা তৈরি করতে জিনোম সম্পাদনা ব্যবহার করা হয়। ক্রমবর্ধমান জনসংখ্যার চাহিদা মেটানোর প্রচেষ্টায় বিভিন্ন ফসলের পুষ্টির পরিমাণ উন্নত করতে কৃষি জৈবপ্রযুক্তি ব্যবহার করা হয়েছে। জেনেটিক ইঞ্জিনিয়ারিং ভিটামিনের উচ্চ ঘনত্ব সহ ফসল উৎপাদন করতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, সোনার চালের মধ্যে তিনটি জিন রয়েছে যা গাছগুলিকে এমন যৌগ তৈরি করতে দেয় যা মানবদেহে ভিটামিন এ-তে রূপান্তরিত হয়। এই পুষ্টিকরভাবে উন্নত চালটি বিশ্বের অন্ধত্বের প্রধান কারণ-ভিটামিন এ-এর ঘাটতির বিরুদ্ধে লড়াই করার জন্য তৈরি করা হয়েছে। একইভাবে, কলা 21 প্রকল্প উগান্ডায় মাইক্রোনিউট্রিয়েন্টের ঘাটতি মোকাবেলায় কলার পুষ্টি উন্নত করতে কাজ করেছে। ভিটামিন এ এবং আয়রন ধারণ করার জন্য কলাকে জিনগতভাবে পরিবর্তন করে, কলা 21 আফ্রিকার একটি প্রধান খাদ্য এবং প্রধান শ্বেতসারের উৎসের পাত্রের মাধ্যমে মাইক্রোনিউট্রিয়েন্টের ঘাটতিগুলির সমাধান করতে সহায়তা করেছে। উপরন্তু, বিষাক্ততা হ্রাস করতে বা অপসারিত অ্যালার্জেন সহ বিভিন্ন ধরনের ফসল উৎপাদন করতে পারে। শস্যের জন্য আগ্রহের জিন এবং বৈশিষ্ট্য কৃষিগত বৈশিষ্ট্য কীটপতঙ্গ প্রতিরোধ একটি অত্যন্ত কাঙ্ক্ষিত বৈশিষ্ট্য হল কীট প্রতিরোধ। এই বৈশিষ্ট্যটি কীটপতঙ্গের বিরুদ্ধে ফসলের প্রতিরোধ ক্ষমতা বাড়ায় এবং বেশি ফলন দেয়। এই বৈশিষ্ট্যের একটি উদাহরণ হল এমন ফসল যা মূলত (ব্যাসিলাস থুরিনজিয়েন্সিস) আবিষ্কৃত কীটনাশক প্রোটিন তৈরির জন্য জিনগতভাবে ইঞ্জিনিয়ার করা হয়। ব্যাসিলাস থুরিনজিয়েনসিস একটি ব্যাকটেরিয়া যা পোকামাকড় প্রতিরোধী প্রোটিন তৈরি করে যা মানুষের জন্য অ-ক্ষতিকারক। এই পোকামাকড় প্রতিরোধের জন্য দায়ী জিনগুলি পৃথক করা হয়েছে এবং অনেক ফসলের মধ্যে প্রবর্তিত হয়েছে। বি. টি ভুট্টা এবং তুলো এখন প্রচলিত, এবং মটরশুঁটি, সূর্যমুখী, সয়াবিন, টমেটো, তামাক, আখরোট, আখ এবং চাল সবই বি. টি সম্পর্কে অধ্যয়ন করা হচ্ছে। ভেষজনাশক সহনশীলতা হাজার হাজার বছর ধরে কৃষকদের জন্য একটি সমস্যা হিসাবে প্রমাণিত হয়েছে; তারা মাটির পুষ্টি, জল এবং সূর্যালোকের জন্য প্রতিযোগিতা করে এবং ফসলের জন্য মারাত্মক প্রমাণিত হয়। জৈবপ্রযুক্তি ভেষজনাশক সহনশীলতার আকারে একটি সমাধান প্রদান করেছে। আগাছা মেরে ফেলার জন্য রাসায়নিক ভেষজনাশক সরাসরি উদ্ভিদের উপর স্প্রে করা হয় এবং তাই প্রতিযোগিতা, এবং ভেষজনাশক প্রতিরোধী ফসলের বিকাশের সুযোগ রয়েছে। রোগ প্রতিরোধ ক্ষমতা প্রায়শই, শস্যগুলি পোকামাকড়ের মাধ্যমে (যেমন এফিড) ছড়িয়ে পড়া রোগ দ্বারা আক্রান্ত হয়। শস্য উদ্ভিদের মধ্যে রোগ বিস্তার নিয়ন্ত্রণ করা অবিশ্বাস্যভাবে কঠিন এবং আগে শুধুমাত্র ক্ষতিগ্রস্ত ফসল সম্পূর্ণভাবে অপসারণের মাধ্যমে পরিচালিত হত। কৃষি জৈবপ্রযুক্তির ক্ষেত্রটি জেনেটিক্যালি ইঞ্জিনিয়ারিং ভাইরাস প্রতিরোধের মাধ্যমে একটি সমাধান প্রদান করে। জিই রোগ-প্রতিরোধী ফসলের বিকাশের মধ্যে এখন কাসাভা, ভুট্টা এবং মিষ্টি আলু রয়েছে। তাপমাত্রা সহনশীলতা কৃষি জৈবপ্রযুক্তি চরম তাপমাত্রার পরিস্থিতিতে উদ্ভিদের জন্য একটি সমাধানও প্রদান করতে পারে। সর্বাধিক ফলন এবং ফসলের মৃত্যু রোধ করার জন্য, জিনগুলি ইঞ্জিনিয়ার করা যেতে পারে যা ঠান্ডা এবং তাপ সহনশীলতা নিয়ন্ত্রণ করতে সহায়তা করে। উদাহরণস্বরূপ, তামাক গাছগুলি জিনগতভাবে গরম এবং ঠান্ডা অবস্থার প্রতি আরও সহনশীল হতে পরিবর্তিত হয়েছে, জিনগুলি মূলত ক্যারিকা পেঁপেতে পাওয়া যায়। অন্যান্য বৈশিষ্ট্যগুলির মধ্যে রয়েছে জল ব্যবহারের দক্ষতা, নাইট্রোজেন ব্যবহারের দক্ষতা এবং লবণ সহনশীলতা। গুণগত বৈশিষ্ট্য গুণগত বৈশিষ্ট্যের মধ্যে রয়েছে পুষ্টিকর বা খাদ্যাভ্যাসের মান বৃদ্ধি, উন্নত খাদ্য প্রক্রিয়াকরণ এবং সঞ্চয়, বা ফসলের গাছগুলিতে বিষাক্ত পদার্থ এবং অ্যালার্জেন নির্মূল করা। সাধারণ জি. এম. ও ফসল বর্তমানে মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে ক্রয় এবং ব্যবহারের জন্য শুধুমাত্র অল্প সংখ্যক জিনগতভাবে পরিবর্তিত ফসল পাওয়া যায়। ইউএসডিএ সয়াবিন, ভুট্টা, ক্যানোলা, চিনির বিট, পেঁপে, স্কোয়াশ, আলফালফা, তুলো, আপেল এবং আলু অনুমোদন করেছে। জি. এম. ও আপেল (আর্কটিক আপেল) হল নন-ব্রাউনিং আপেল এবং অ্যান্টি-ব্রাউনিং চিকিৎসার প্রয়োজনীয়তা দূর করে, খাবারের অপচয় কমায় এবং স্বাদ বের করে আনে। ভারতে বি. টি তুলার উৎপাদন আকাশ ছোঁয়া হয়েছে, 2011 সালে প্রথমবারের মতো 1 কোটি হেক্টর জমিতে রোপণ করা হয়েছে, যার ফলে কীটনাশক প্রয়োগ 50 শতাংশ হ্রাস পেয়েছে। 2014 সালে, ভারতীয় ও চীনা কৃষকরা 1 কোটি 50 লক্ষ হেক্টরেরও বেশি জমিতে বি. টি তুলা রোপণ করেছিলেন। মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে কৃষি জৈবপ্রযুক্তি নিয়ন্ত্রণ তিনটি প্রধান সরকারি সংস্থার অধীনে পড়েঃ কৃষি বিভাগ (ইউ. এস. ডি. এ), পরিবেশ সুরক্ষা সংস্থা (ই. পি. এ) এবং খাদ্য ও ওষুধ প্রশাসন (এফ. ডি. এ)। ইউ. এস. ডি. এ-কে অবশ্যই যে কোনও নতুন জি. এম. ও-র মুক্তির অনুমোদন দিতে হবে, ই. পি. এ কীটনাশক নিয়ন্ত্রণ নিয়ন্ত্রণ করে এবং এফ. ডি. এ বাজারে পাঠানো একটি নির্দিষ্ট ফসলের নিরাপত্তার মূল্যায়ন করে। গড়ে, একটি জিনগতভাবে পরিবর্তিত জীবের বাজারে আসতে প্রায় 13 বছর এবং 130 মিলিয়ন ডলার গবেষণা ও বিকাশ লাগে। মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে নিয়ন্ত্রণ প্রক্রিয়াটি 8 বছর পর্যন্ত সময় নেয়। জি. এম. ও-গুলির নিরাপত্তা বিশ্বব্যাপী বিতর্কের বিষয় হয়ে উঠেছে, তবে এফ. ডি. এ-র কাজের পাশাপাশি জি. এম. ও-গুলির সেবনের নিরাপত্তা পরীক্ষা করার জন্য বৈজ্ঞানিক নিবন্ধগুলি পরিচালিত হচ্ছে। এরকম একটি নিবন্ধে এই সিদ্ধান্তে উপনীত হওয়া গেছে যে, বি. টি চাল পরিপাক প্রক্রিয়াকে বিরূপভাবে প্রভাবিত করে না এবং অনুভূমিক জিন স্থানান্তরকে প্ররোচিত করে না। তথ্যসূত্র মোমোহ জেমস ওসামেদে (2016)। নাইজেরিয়ায় শস্য জৈবপ্রযুক্তি। স্নাতকোত্তর কর্মশালার পদ্ধতি, ইউনিবেন, নাইজেরিয়া 27 এপ্রিল 2016। বেনিন সিটি, নাইজেরিয়া জৈবপ্রযুক্তি জৈবপ্রযুক্তি জীবন বিজ্ঞান শিল্প