फसल सुधार, प्रजनन, जैव-सुदृढ़ीकरण और ट्रांसजेनिक्स
Note
फसल पौधों का आनुवंशिक संवर्धन पारंपरिक संकरण, मार्कर-सहायक चयन, ICAR की किस्म पाइपलाइन में लौह-, जस्ता- और प्रोटीन-सघन किस्मों हेतु जैव-सुदृढ़ीकरण, ट्रांसजेनिक संशोधन और जीनोम संपादन को समेटता है। विनियमन पर्यावरण (संरक्षण) अधिनियम, 1986 (1989 नियम) के अंतर्गत Genetic Engineering Appraisal Committee के माध्यम से होता है: Bt कपास को 2002 में वाणिज्यिक खेती हेतु मंजूरी मिली, Bt बैंगन पर 2010 में मोराटोरियम लगा, और SDN-1 व SDN-2 जीनोम-संपादित पौधों को 2022 में उन नियमों से छूट दी गई। प्रजनन द्वारा किसी मुख्य फसल में पोषक घनत्व बढ़ाने से पूरक कार्यक्रमों की जनसंख्या-охват और अनुपालन सीमाओं को दरकिनार किया जा सकता है।
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भारत की मुख्य फसलों में सूक्ष्म पोषक तत्वों की कमी को दूर करने की रणनीति के रूप में जैव-संपुष्टन (बायोफोर्टिफिकेशन) के संबंध में निम्नलिखित कथनों पर विचार कीजिए:
- जैव-संपुष्टन का उद्देश्य फसल कटाई के बाद भोजन में पोषक तत्व मिलाने के बजाय, वृद्धि के दौरान पौधे की अपनी जैविक प्रक्रियाओं के माध्यम से फसलों की पोषक सामग्री को बढ़ाना है।
- यह वैज्ञानिक रूप से प्रमाणित है कि वायुमंडलीय कार्बन डाइऑक्साइड की बढ़ती सांद्रता अनाज फसलों में लौह और जस्ता जैसे सूक्ष्म पोषक तत्वों की मात्रा को बढ़ाती है, जिससे मृदा अवक्रमण के प्रभाव आंशिक रूप से संतुलित हो जाते हैं।
- कृषि-विज्ञान आधारित जैव-संपुष्टन — जिसमें कृषि पद्धतियों के माध्यम से मृदा स्वास्थ्य और पोषक तत्वों की उपलब्धता में सुधार किया जाता है — को सूक्ष्म पोषक तत्वों की कमी दूर करने में बीज आधारित जैव-संपुष्टन का पूरक माना जाता है।
उपर्युक्त कथनों में से कौन-सा/से सही है/हैं?
Explanation
कथन 1 सही है। जैव-संपुष्टन को फसल-कटाई के बाद की संपुष्टन प्रक्रिया से इस आधार पर मौलिक रूप से अलग किया जाता है कि इसमें ऐसी फसल किस्मों का विकास किया जाता है — चाहे परंपरागत प्रजनन, कृषि-विज्ञान पद्धतियों या जैव-प्रौद्योगिकी के माध्यम से — जो खेती के दौरान स्वयं पौधे के भीतर लौह, जस्ता और प्रोटीन जैसे सूक्ष्म पोषक तत्वों को उच्च स्तर पर संचित करती हैं। यह 'फसल के भीतर' किया जाने वाला दृष्टिकोण है, न कि 'कारखाने में' किया जाने वाला हस्तक्षेप। कथन 2 गलत है। वैज्ञानिक प्रमाण बताते हैं कि वायुमंडलीय CO2 का बढ़ा हुआ स्तर मुख्य अनाज फसलों में लौह, जस्ता और प्रोटीन जैसे सूक्ष्म पोषक तत्वों की सांद्रता को बढ़ाता नहीं, बल्कि घटाता है। उच्च CO2 परिस्थितियों में यह 'पोषक तत्व तनुकरण प्रभाव' (Nutrient Dilution Effect) ही जैव-संपुष्टन में बढ़ती रुचि का एक प्रमुख कारण है; मोनोक्रॉपिंग और घटती मृदा जैव-विविधता से उत्पन्न मृदा अवक्रमण के साथ मिलकर यह प्रवृत्ति पोषण गुणवत्ता में गिरावट की ओर ले जाती है, न कि सुधार की ओर। कथन 3 सही है। कृषि-विज्ञान आधारित जैव-संपुष्टन — जो मृदा स्वास्थ्य, सूक्ष्मजीव गतिविधि और पोषक तत्वों की उपलब्धता में सुधार करके फसलों में पोषक तत्वों के अवशोषण और संचय को बढ़ाती है — को बीज-स्तरीय (आनुवंशिक/प्रजनन) जैव-संपुष्टन के साथ एक पूरक रणनीति के रूप में व्यापक रूप से मान्यता प्राप्त है। बेहतर पोषक प्रोफाइल वाली स्वस्थ मृदा फसलों को अधिक सूक्ष्म पोषक तत्व अवशोषित करने और उन्हें बनाए रखने में सक्षम बनाती है, जिससे कृषि पद्धतियाँ किसी भी व्यापक जैव-संपुष्टन कार्यक्रम का अभिन्न अंग बन जाती हैं।
भारत में आनुवंशिक रूप से संशोधित (GM) फसलों के विनियमन और Bt तथा शाकनाशी-सहिष्णु (HT) कपास में प्रयुक्त तकनीक के संदर्भ में निम्नलिखित कथनों पर विचार कीजिए:
- बॉलगार्ड-II (BG-II) कपास, जिसमें Cry1Ac और Cry2Ab कीट-प्रतिरोधी जीन होते हैं, को भारत में आनुवंशिक अभियांत्रिकी मूल्यांकन समिति (GEAC) के माध्यम से नियामक अनुमोदन प्राप्त हुआ था और यह अमेरिकन बॉलवर्म जैसे शल्कपंखी (लेपिडोप्टेरन) कीटों को लक्षित करता है।
- शाकनाशी-सहिष्णु फसलों में ग्लाइफोसेट शाकनाशी के प्रति सहनशीलता प्रदान करने वाला CP4EPSPS जीन, ग्लाइफोसेट द्वारा लक्षित एंजाइम का एक वैकल्पिक रूप उत्पन्न करके कार्य करता है, जिससे शाकनाशी की उपस्थिति में भी पौधा अपना सुगंधित अमीनो अम्ल संश्लेषण पूरा कर सकता है।
- भारत में GEAC, विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी मंत्रालय के अधीन कार्य करती है और उसे किसी अन्य सरकारी सहमति के बिना GM फसलों को अंतिम वाणिज्यिक अनुमोदन प्रदान करने का अधिकार प्राप्त है।
उपर्युक्त कथनों में से कौन-सा/से सही है/हैं?
Explanation
कथन 1 सही है। बॉलगार्ड-II (BG-II) कपास में बैसिलस थुरिंजिएंसिस से व्युत्पन्न दो कीट-प्रतिरोधी प्रोटीन — Cry1Ac (जो मूल बॉलगार्ड में भी मौजूद था) और अतिरिक्त Cry2Ab — होते हैं, जो मिलकर अमेरिकन बॉलवर्म (Helicoverpa armigera) सहित प्रमुख शल्कपंखी कीटों के विरुद्ध प्रतिरोध प्रदान करते हैं। इसे भारत में वाणिज्यिक विमोचन से पूर्व GEAC प्रक्रिया के माध्यम से अनुमोदित किया गया था। कथन 2 भी सही है। CP4EPSPS जीन (जो Agrobacterium tumefaciens के CP4 स्ट्रेन से व्युत्पन्न है) 5-एनोलपाइरुविलशिकिमेट-3-फॉस्फेट सिंथेज़ (EPSPS) एंजाइम का एक ऐसा रूप उत्पन्न करता है जो ग्लाइफोसेट के अवरोध के प्रति असंवेदनशील होता है। ग्लाइफोसेट की क्रियाविधि सामान्य EPSPS एंजाइम को अवरुद्ध करना है, जिससे शिकिमेट मार्ग के माध्यम से होने वाला सुगंधित अमीनो अम्ल जैव-संश्लेषण बाधित हो जाता है; CP4EPSPS का यह वैकल्पिक रूप ग्लाइफोसेट की उपस्थिति में भी इस मार्ग को जारी रखने देता है, जिससे शाकनाशी-सहनशीलता प्राप्त होती है। कथन 3 दो कारणों से गलत है: पहला, GEAC (आनुवंशिक अभियांत्रिकी मूल्यांकन समिति) विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी मंत्रालय के अधीन नहीं, बल्कि पर्यावरण, वन एवं जलवायु परिवर्तन मंत्रालय (MoEFCC) के अधीन कार्य करती है। दूसरा, GEAC की अनुमोदन संस्तुति के लिए सक्षम प्राधिकारी की सहमति आवश्यक होती है — व्यवहार में किसी GM फसल की वाणिज्यिक खेती के लिए केंद्र सरकार (मंत्री-स्तर) की अंतिम स्वीकृति भी आवश्यक होती है, उसके बाद ही राज्य खेती की अनुमति दे सकते हैं। GEAC एक मूल्यांकन और संस्तुति करने वाला निकाय है, न कि पूर्णतः स्वतंत्र रूप से अंतिम वाणिज्यिक अनुमोदन देने वाला निकाय। अतः केवल कथन 1 और 2 सही हैं।
भारत में सूक्ष्म पोषक तत्वों की कमी ('छुपी हुई भूख') को दूर करने के लिए फसल-सुधार की एक रणनीति के रूप में जैव-संपुष्टि (बायोफोर्टिफिकेशन) के संबंध में निम्नलिखित कथनों पर विचार कीजिए:
- परंपरागत संकरण (क्रॉस-ब्रीडिंग) द्वारा जैव-संपुष्टि, असंबंधित जीवों से आनुवंशिक सामग्री प्रविष्ट कराए बिना, नई किस्म में लक्षित पोषक तत्वों की उच्च सांद्रता को प्राकृतिक रूप से संचित कर सकती है।
- भारत में किस्म-विमोचन की प्रक्रिया में बहु-स्थान परीक्षण (मल्टी-लोकेशन ट्रायल) एक अनिवार्य चरण है, जो यह सुनिश्चित करता है कि आधिकारिक अधिसूचना से पहले किसी किस्म के प्रदर्शन आँकड़ों को विभिन्न कृषि-जलवायु क्षेत्रों में सत्यापित किया जाए।
- एक जैव-संपुष्ट फसल किस्म को छुपी हुई भूख के विरुद्ध प्रभावी समाधान तब मान लिया जाता है जब उसे आधिकारिक रूप से अधिसूचित कर दिया जाए, क्योंकि नियामक अनुमोदन उसकी पोषण संबंधी श्रेष्ठता और किसानों के लिए कृषि-उपयुक्तता दोनों को प्रमाणित करता है।
उपर्युक्त कथनों में से कौन-सा/से सही है/हैं?
Explanation
कथन 1 सही है। परंपरागत संकरण (हाइब्रिडाइजेशन) दो मूल पंक्तियों के आनुवंशिक लक्षणों को संयुक्त करके कार्य करता है — जैसे एक जनक से उच्च विटामिन C और दूसरे से एंथोसायनिन-युक्त बैंगनी गूदा — ताकि संतति किस्म में लक्षित पोषक तत्व प्राकृतिक रूप से अधिक मात्रा में संचित हो सकें। यह आनुवंशिक अभियांत्रिकी (ट्रांसजेनिक्स) से भिन्न है, जिसमें असंबंधित जीवों से डीएनए प्रविष्ट कराया जाता है। परंपरागत प्रजनन द्वारा जैव-संपुष्टि में किसी बाह्य जीन सम्मिलन की आवश्यकता नहीं होती। कथन 2 सही है। भारत में किसी नई फसल किस्म को व्यावसायिक खेती के लिए आधिकारिक रूप से विमुक्त और अधिसूचित करने से पहले उसे विभिन्न कृषि-जलवायु क्षेत्रों में संचालित बहु-स्थान परीक्षणों (जिन्हें अखिल भारतीय समन्वित अनुसंधान परीक्षण भी कहा जाता है) से गुजरना अनिवार्य होता है। इस प्रक्रिया की निगरानी केंद्रीय उप-समिति (फसल मानकों, अधिसूचना एवं किस्म-विमोचन के लिए) जैसे निकाय करते हैं, जो अनुमोदन देने से पहले परीक्षण आँकड़ों का मूल्यांकन करते हैं। बहु-स्थान परीक्षण वैकल्पिक नहीं है — यह एक अंतर्निहित सुरक्षा तंत्र है जो यह सुनिश्चित करता है कि किसी एक अनुसंधान केंद्र पर देखा गया प्रदर्शन स्थल-विशिष्ट नहीं, बल्कि प्रतिनिधित्वपूर्ण हो। कथन 3 गलत है। नियामक प्राधिकरण द्वारा आधिकारिक अधिसूचना यह प्रमाणित करती है कि किस्म ने परीक्षण के बाद निर्धारित कृषि-संबंधी और गुणवत्ता मानकों को पूरा कर लिया है — यह यह प्रमाणित नहीं करती कि वह फसल वास्तविक परिस्थितियों में छुपी हुई भूख का सिद्ध समाधान है। जैव-संपुष्टि के लाभों की प्रभावी आपूर्ति कटाई-उपरांत प्रबंधन, पकाने की विधियों (जो ताप-संवेदनशील पोषक तत्वों को नष्ट कर सकती हैं), लक्षित जनसंख्या द्वारा नियमित उपभोग, मानव आँत में पोषक तत्वों की जैव-उपलब्धता तथा बाजार में स्वीकृति पर भी निर्भर करती है। नियामक अनुमोदन एक आवश्यक, किंतु जनसंख्या स्तर पर सूक्ष्म पोषक तत्वों की कमी को सार्थक रूप से दूर करने के लिए पर्याप्त शर्त नहीं है।
भारत में आनुवंशिक रूप से संशोधित (GM) फसलों के लिए नियामक ढाँचे और प्रमुख GM फसल विकासों के संदर्भ में निम्नलिखित कथनों पर विचार कीजिए:
- पर्यावरण, वन एवं जलवायु परिवर्तन मंत्रालय के अधीन जेनेटिक इंजीनियरिंग मूल्यांकन समिति (GEAC) भारत में GM फसलों की जैव-सुरक्षा अनुमोदन के लिए शीर्ष निकाय है, किंतु पर्यावरण मंत्री वाणिज्यिक विमोचन के संबंध में इसकी सिफारिशों से बाध्य नहीं हैं।
- भारत बीटी कपास और कम-से-कम एक GM खाद्य फसल की वाणिज्यिक खेती की अनुमति देता है, और दोनों को पर्यावरण विमोचन के लिए पूर्ण नियामक मंजूरी प्राप्त हो चुकी है।
- CRISPR-Cas9 जीन संपादन में एक गाइड RNA, Cas9 एंजाइम को किसी जीव के DNA में एक विशिष्ट लक्ष्य स्थल तक निर्देशित करता है, जहाँ यह एंजाइम एक कट करता है जिससे जीन में परिवर्तन या सम्मिलन संभव हो सके।
उपर्युक्त कथनों में से कौन-सा/से सही है/हैं?
Explanation
कथन 1 सही है। जेनेटिक इंजीनियरिंग मूल्यांकन समिति (GEAC), जो पर्यावरण, वन एवं जलवायु परिवर्तन मंत्रालय के अधीन कार्य करती है, GM फसलों की जैव-सुरक्षा के लिए भारत का शीर्ष तकनीकी नियामक निकाय है। हालाँकि, जैसा कि 2010 के बीटी बैंगन प्रकरण से स्पष्ट है — जिसमें तत्कालीन पर्यावरण मंत्री जयराम रमेश ने GEAC की तकनीकी मंजूरी के बावजूद अनिश्चितकालीन स्थगन लगा दिया था — मंत्री स्वतंत्र प्राधिकार रखते हैं और नियामक की सिफारिश मानने के लिए बाध्य नहीं हैं। तकनीकी सलाह और राजनीतिक निर्णय के बीच यह संरचनात्मक असमानता भारत के GM शासन की एक प्रमुख विशेषता है। कथन 2 गलत है। भारत केवल बीटी कपास की वाणिज्यिक खेती की अनुमति देता है; किसी भी GM खाद्य फसल को वाणिज्यिक विमोचन की मंजूरी नहीं दी गई है। बीटी बैंगन पर 2010 में अनिश्चितकालीन स्थगन लगाया गया, GM सरसों का विमोचन तकनीकी मंजूरी के बावजूद रुका रहा, और किसी अन्य GM खाद्य फसल को पूर्ण पर्यावरण विमोचन अनुमोदन नहीं मिला है — इसलिए यह दावा कि कम-से-कम एक GM खाद्य फसल को मंजूरी मिल चुकी है, तथ्यात्मक रूप से गलत है। कथन 3 सही है। CRISPR-Cas9 एक द्वि-घटक प्रणाली के माध्यम से काम करता है: एक गाइड RNA (gRNA) जो लक्ष्य DNA अनुक्रम से मेल खाने के लिए प्रोग्राम किया जाता है, और Cas9 न्यूक्लिएज एंजाइम जिसे gRNA उस सटीक गुणसूत्रीय स्थान तक निर्देशित करता है, जहाँ Cas9 द्विसूत्रीय DNA को काटता है। यह कट वैज्ञानिकों को लक्ष्य स्थल पर आनुवंशिक सामग्री को हटाने, परिवर्तित करने या सम्मिलित करने में सक्षम बनाता है। यह तंत्र यह समझने के लिए मूलभूत है कि जीन-संपादित फसलें बीटी कपास या GM सरसों जैसी ट्रांसजेनिक फसलों से किस प्रकार भिन्न हैं।
भारत में जीएम (GM) और जीन-संपादित फसलों के लिए नियामक एवं संस्थागत ढाँचे के संदर्भ में निम्नलिखित युग्मों पर विचार कीजिए:
- भारत में जीएम फसलों के व्यावसायिक विमोचन के लिए अनुमोदन प्राधिकरण — पर्यावरण संरक्षण अधिनियम, 1986 के अंतर्गत आनुवंशिक इंजीनियरिंग मूल्यांकन समिति (GEAC)
- जीन-संपादित फसलें (जैसे, CRISPR-आधारित) — वर्तमान भारतीय कानून के तहत ट्रांसजेनिक/जीएम फसलों के समान ही विनियमित, जिनके लिए प्रत्येक किस्म हेतु GEAC की अनुमति आवश्यक है
- भारत में व्यावसायिक खेती के लिए अनुमति प्राप्त पहली जीएम फसल — बीटी कपास, वर्ष 2002 में विमोचित
उपर्युक्त युग्मों में से कौन-सा/से सही सुमेलित है/हैं?
Explanation
युग्म 1 सही सुमेलित है: भारत में आनुवंशिक इंजीनियरिंग मूल्यांकन समिति (GEAC), जिसका गठन पर्यावरण संरक्षण अधिनियम, 1986 के अंतर्गत किया गया है, वह शीर्ष निकाय है जो जीएम फसलों के पर्यावरणीय विमोचन और व्यावसायिक खेती के लिए अनुमोदन प्रदान करती है। युग्म 2 सही सुमेलित नहीं है: जीन-संपादित फसलें (जैसे CRISPR-Cas9 तकनीक से विकसित) वर्तमान भारतीय कानून के तहत ट्रांसजेनिक/जीएम फसलों के समान विनियमित नहीं हैं। ट्रांसजेनिक फसलों में किसी अन्य प्रजाति का बाहरी डीएनए डाला जाता है, जबकि जीन-संपादन में सामान्यतः किसी बाहरी आनुवंशिक सामग्री को शामिल किए बिना जीव के अपने जीनोम में लक्षित परिवर्तन किए जाते हैं। भारत सहित कई देश जीन-संपादित फसलों के लिए एक सरल नियामक मार्ग पर विचार कर रहे हैं, क्योंकि इन्हें जीएमओ से वैचारिक रूप से भिन्न माना जाता है। ICAR ने जीन-संपादित धान की किस्में विकसित की हैं जो एक अलग व्यावसायिक विमोचन ढाँचे की प्रतीक्षा में हैं, और उद्योग जगत प्रस्तावित बीज विधेयक में इन्हें जीएम फसल नियमों से अलग स्पष्ट मान्यता दिलाने के लिए प्रयासरत है। युग्म 3 सही सुमेलित है: बीटी कपास भारत में व्यावसायिक खेती के लिए अनुमति प्राप्त पहली — और अब तक एकमात्र — जीएम फसल है, जिसे वर्ष 2002 में विमोचित किया गया था।
जीन-संपादन वर्गीकरण और भारत में उनके नियामक उपचार के संबंध में निम्नलिखित युग्मों पर विचार कीजिए:
- SDN1 (साइट डायरेक्टेड न्यूक्लिएज़ 1) — बाह्य (विदेशी) DNA प्रविष्ट कराता है और इसलिए पर्यावरण (संरक्षण) अधिनियम, 1986 के अंतर्गत नियम 1989 के नियम 7–11 के तहत जैव-सुरक्षा विनियमन के अधीन है।
- SDN2 (साइट डायरेक्टेड न्यूक्लिएज़ 2) — बिना कोई विदेशी DNA प्रविष्ट कराए देशज जीन को उसके मूल स्थान पर उत्परिवर्तित करता है; पर्यावरण (संरक्षण) अधिनियम, 1986 के अंतर्गत जैव-सुरक्षा विनियमन से मुक्त है।
उपर्युक्त युग्मों में से कौन-सा/से सही सुमेलित है/हैं?
Explanation
SDN1 (साइट डायरेक्टेड न्यूक्लिएज़ 1) बाह्य (विदेशी) DNA प्रविष्ट नहीं कराता। SDN2 की तरह ही, यह भी देशज जीन को उसके मूल स्थान पर उत्परिवर्तित कर एक वैकल्पिक एलील बनाता है जिसकी अभिव्यक्ति और कार्यप्रणाली परिवर्तित होती है। SDN1 और SDN2 दोनों द्वारा उत्पन्न उत्परिवर्ती बाह्य रूप से प्रविष्ट DNA से मुक्त होते हैं और स्वतःस्फूर्त या प्रेरित उत्परिवर्तियों से अप्रभेद्य होते हैं। इसीलिए SDN1 और SDN2 दोनों के उत्पादों को पर्यावरण (संरक्षण) अधिनियम, 1986 के अंतर्गत नियम 1989 के नियम 7–11 के तहत जैव-सुरक्षा विनियमन से छूट प्राप्त है। अतः युग्म 1 का वर्णन गलत है — इसमें SDN1 पर 'विदेशी DNA प्रविष्ट कराने' का आरोप लगाया गया है, जो वास्तव में अधिक कड़े विनियमन के अधीन SDN3 की विशेषता है। युग्म 2 का वर्णन SDN2 के लिए सही है।
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