विश्व का दूसरा सबसे बड़ा जीन बैंक

नानाजी देशमुख प्लांट फेनोमिक्स सेंटर, आईसीएआर-आईएआरआई, नई दिल्ली: जलवायु परिवर्तन का मुकाबला करने के लिए अनुसंधान के लिए अत्याधुनिक सुविधा

बुनियादी और अत्याधुनिक प्रौद्योगिकी अनुसंधान

नए जीन, पाथवे और मेटाबोलाइट्स की पहचान करने तथा उनका उपयोग करने के लिए फसल पौधों की संरचनात्मक जीनोमिक्स (जीनोम अनुक्रमण)

Iभाकृअनुप ने अन्य संस्थानों के सहयोग से या पूरी तरह से एनआईपीबी वैज्ञानिकों द्वारा बहुफसली पौधों और माइक्रोबियल उपभेदों की संरचनात्मक जीनोमिक जानकारी को डिकोड करने के लिए सफलतापूर्वक जीनोम अनुक्रमण किया। चावल, गेहूं, टमाटर, आम, सन, जूट, चाय, ग्वार महत्वपूर्ण फसलें हैं, जिन्हें सहयोग से अनुक्रमित किया गया है, जबकि अरहर के जीनोम को विशेष रूप से एनआईपीबी वैज्ञानिकों द्वारा अनुक्रमित किया गया था।
फसल पौधों के जीनोम को समझने के अलावा, एनआईपीबी के वैज्ञानिकों ने जीनोमिक भिन्नता को समझने और उम्मीदवार अविरलता (एवीआर) जीन की पहचान करने के लिए एक चावल रोगज़नक़ मैग्नापोर्थे ओरिज़े ज़ेंथोमोनस ओरिज़ी और गेहूं रोगज़नक़ प्यूकिनिया एसपीपी के संरचनात्मक जीनोम को भी डिकोड किया।
नए जीन, पाथवे और मेटाबोलाइट्स की पहचान और उपयोग के लिए भाकृअनुप-एनआईपीबी द्वारा अनुक्रमित विभिन्न पौधों के जीनोम 

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नवीन जीन, पथ और मेटाबोलाइट्स की पहचान और उपयोग के लिए भाकृअनुप-एनआईपीबी द्वारा अनुक्रमित विभिन्न पौधों के जीनोम

 

राइस ब्लास्ट के प्रतिरोध के लिए पीआई 54 जीन का अलगाव, क्लोनिंग और कार्यात्मक सत्यापन

पीआई54 (पाआई-केएच) जीन कवक मैग्नापोर्थे ओरेजे के विभिन्न उपभेदों के लिए उच्च स्तर का प्रतिरोध प्रदान करता है, 2005 में मैप किया गया, क्लोन किया गया और कार्यात्मक रूप से मान्य किया गया। इस जीन के अधिक प्रभावी रूपों की पहचान करने के प्रयास में, पीआई54 आरएच के दो ऑर्थोलॉग्स को नामित किया गया पीआई 54 आरएच तथा पीआई54  क्रमशः एलील खनन दृष्टिकोण का उपयोग करके और जीन पूरकता द्वारा मान्य चावल, ओरिजा राइजोमैटिस और ओ-ऑफिसिनालिस की विस्फोट-प्रतिरोधी जंगली प्रजातियों से पृथक किया गया। प्रमुख विस्फोट प्रतिरोध जीन पीआई 54 को भारत और विदेशों में प्रजनकों द्वारा मार्कर सहायता प्राप्त चयन का उपयोग करके चावल की कई किस्मों में स्थानांतरित किया गया है।

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पीआई54 आरएच ट्रांसजेनिक पंक्तियाँ एम. ओरजेई आइसोलेट्स को प्रतिरोध प्रदान करती हैं। टीपी 8.3.45.2 बनाम अतिसंवेदनशील टीपी309 से प्राप्त ट्रांसजेनिक लाइन की रोग प्रतिक्रिया (0-5 स्केल) एम. ओरेजा (ए) के छह आइसोलेट्स के खिलाफ। भारत के विभिन्न भौगोलिक क्षेत्रों, एनटी: गैर-ट्रांसजेनिक लाइनों, टी: ट्रांसजेनिक लाइनों से एकत्र किए गए छह फंगल आइसोलेट्स (मवाना, एमजी79, एमएसएफ9, आरएमएल29, शिहुन्ता1 तथा डीईएच1) के साथ ट्रांसजेनिक लाइनों की रोग प्रतिक्रिया।

 

फली छेदक प्रतिरोध के लिए ट्रांसजेनिक चना (सिसेरिएटिनम एल)

चना सीवी। डीसीपी92-3 को एग्रोबैक्टीरियम ट्यूमेफेशियन्स स्ट्रेन ईएचए105 का उपयोग करके आनुवंशिक रूप से रूपांतरित किया गया था, जिसमें चयन योग्य मार्कर के रूप में क्राय1 एएबीसी जीन और एनपीटी II युक्त बाइनरी वेक्टर पीबीन एआर का उपयोग किया गया था। विभिन्न विकास नियामकों के प्रभाव में, एग्रोबैक्टीरियम के साथ सह-खेती, विभज्योतक क्षेत्र से कई प्ररोहों को प्रेरित और लम्बा किया गया था। पीसीआर, सदर्न ब्लॉट, स्ट्रिप टेस्ट, एलिसा(गुणात्मक और मात्रात्मक), पश्चिमी धब्बा और आरटी-पीसीआर जैसे आणविक विश्लेषणों द्वारा ट्रांसजीन की उपस्थिति और अभिव्यक्ति के पुनर्योजन के लिए ट्रांसजेनिसिटी की पुष्टि की गई थी।  चने की फली छेदक (हेलीकोवरपार्मिगेरा एच.) के 2 डी पुराने लार्वा का उपयोग करके अलग पत्ती बायोसे, फली बायोसे और पूरे पौधे बायोसे का उपयोग करके लाइनों की विशेषता प्रभावकारिता का मूल्यांकन किया गया था। इवेंट सिलेक्शन ट्रायल में फील्ड स्थितियों के तहत दो इवेंट्स (आईपीसीए2 और आईपीसीए4) के प्रदर्शन का आकलन किया गया।
2डी पुराने चना फली छेदक लार्वा का उपयोग करते हुए अलग पत्ती और फली बायोसे।

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2डी पुराने चने की फली छेदक लार्वा का उपयोग करके पत्ती और फली को अलग किया गया

 

फली छेदक प्रतिरोध के लिए ट्रांसजेनिक अरहर

बीटी ट्रांसजेनिक अरहर कीटनाशक क्रिस्टलीय प्रोटीन (आईसीपी), क्राई1एसीएफ (क्राई1एसी और क्राई1एफ डोमेन के साथ एक चिमेरिक जीन) और क्राई2ए को नियंत्रित ग्लास हाउस स्थिति के तहत विकसित और मूल्यांकन किया गया। उन्नत पीढ़ियों में कठोर आणविक और जैव क्षमता विश्लेषण के बाद 8 बेहतर घटनाओं की पहचान की गई और आरसीजीएम की मंजूरी प्राप्त की गई। वर्तमान में, हम राज्य सरकार से एनओसी के लिए प्रक्रिया कर रहे हैं।
फली छेदक के प्रति प्रतिरोधी ट्रांसजेनिक अरहर और नेटहाउस स्थितियों के तहत ट्रांसजेनिक पौधों का जैव प्रभाव विश्लेषण

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फली छेदन के प्रति प्रतिरोधी ट्रांसजेनिक अरहर और नेटहाउस परिस्थितियों में ट्रांसजेनिक पौधों का जैव-प्रभावकारिता विश्लेषण

 

शूट बोरर प्रतिरोध के लिए क्राई1बी जीन के साथ ट्रांसजेनिक सोरघम

ज्वार में शूट बोरर को कम करने के लिए एग्रोबैक्टीरियम-मध्यस्थ परिवर्तन के माध्यम से एम35-1 जीनोटाइप का उपयोग करके मक्का सर्वव्यापी प्रमोटर द्वारा संचालित सिंथेटिक क्राय 1बी जीन को तैनात करके ट्रांसजेनिक विकसित किए गए थे। पीसीआर और दक्षिणी विश्लेषण के माध्यम से क्राय1बी जीन के सम्मिलन और एकीकरण के लिए विकसित ट्रांसजेनिक्स की विशेषता थी। इसके अलावा, एलिसा और पश्चिमी विश्लेषण के माध्यम से क्राई1बी जीन की अभिव्यक्ति की मात्रा निर्धारित की गई थी। ट्रांसजेनिक घटना एनआरसीएससीआरवाई1बी (इवेंट-19), लीफ डिस्क और पूरे प्लांट बायोसे के माध्यम से कीट बायोसे अध्ययन के माध्यम से पहचाना और मूल्यांकन किया गया, जिसमें स्टेम बोरर के प्रति प्रतिरोध दिखाया गया। इसी घटना का आगे खुले क्षेत्र परीक्षण (बीआरएल-1) के तहत मूल्यांकन किया गया और उत्पन्न आंकड़ों ने संकेत दिया कि क्राई1बी जीन वाले सोरघम ट्रांसजेनिक पौधों ने स्टेम बोरर के खिलाफ प्रतिरोध दिखाया।

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तना छेदक के विरुद्ध ज्वार ट्रांसजेनिक का सीमित क्षेत्र परीक्षण:
(ए) क्षेत्र परीक्षण के दौरान बाज़ूका का उपयोग करके स्टेम बोरर लार्वा का कृत्रिम संक्रमण;
(बी) संक्रमित नियंत्रण संयंत्रों में स्टेम टनलिंग; प्रतिरोधी ट्रांसजेनिक लाइन
(सी) प्रतिरोधी ट्रांसजेनिक लाइन;
(डी) अतिसंवेदनशील नियंत्रण रेखा।

 

फल छेदक प्रतिरोध के लिए ट्रांसजेनिक टमाटर

क्राई1एसी जीन को एग्रोबैक्टीरियम मध्यस्थता परिवर्तन का उपयोग करके टमाटर (काशीविशेश) की उन्नत नस्ल में पेश किया गया था। पीसीआर प्रवर्धन द्वारा ट्रांसजेन की उपस्थिति की पुष्टि की गई थी, और टी0 पौधों से टी1 बीजों के पृथक्करण विश्लेषण द्वारा सिंगल लोकस सम्मिलन और ट्रांसजीन की स्थिरता की पुष्टि की गई थी। सोलह स्वतंत्र ट्रांसजेनिक घटनाओं ने क्राई1एसी जीन एकीकरण की एकल प्रति दिखाई। इवेंट सेलेक्शन ट्रायल के तहत आठ क्राई1एसी ट्रांसजेनिक इवेंट्स (वीआरटीटी-1 से वीआरटीटी-8) के होमोजीगस टी5 प्लांट्स का मूल्यांकन किया गया। परिवर्तित और गैर-रूपांतरित नियंत्रण संयंत्रों के फलों पर दूसरे-इंस्टार टीएफबी लार्वा को खिलाकर कीट बायोसे ने दिखाया कि वीआरटीटी-5 की घटना में टीकाकरण के 9 दिनों के बाद सबसे अधिक मृत्यु दर और वजन कम हुआ।
रोकथाम की स्थिति में क्राई1एसी ट्रांसजेनिक टमाटर की घटनाएँ।

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रोकथाम की स्थिति में साआरवाई 1ओसी ट्रांसजेनिक टमाटर की स्थिति

 

सूखा सहिष्णुता के लिए ट्रांसजेनिक टमाटर

सूखा तनाव सहिष्णु टमाटर (किस्म काशीविशेष), जिसमें बीसीजीएटी12 था विकसित किया गया था और 17 स्वतंत्र घटनाओं में पीसीआर प्रवर्धन द्वारा ट्रांसजेन की उपस्थिति की पुष्टि की गई थी। सूखा सहिष्णु जीनोटाइप (एच -88-78-1 और बीआरटी-32-1) के साथ-साथ बीसीजीएटी12 ट्रांसजेनिक वंशावलियों की जांच विभिन्न जैवरासायनिक संकेतों के लिए की गई थी जो इंगित करते हैं कि बीसीजीएटी12 रेखाएं सूखा सहिष्णु जीनोटाइप की तुलना में बेहतर हैं। 40% एफसी पर जैव रासायनिक अनुमान से संकेत मिलता है कि बीसीजीएटी12 लाइनें संबंधित सूखा सहिष्णु जीनोटाइप से बहुत बेहतर थीं।
बीसीजीएटी12 ट्रांसजेनिक टमाटर की घटनाएं अजैविक तनाव के प्रति सहिष्णु हैं। रोकथाम सुविधा में ट्रांसजेनिक घटनाएँ।

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बीसाजेडएटी 12 ट्रांसजेनिक टमाटर अजैविक तनाव के प्रति सहनशील एवं रोकथाम की स्थिति में ट्रांसजेनिक घटनाएँ

 

फल और तना छेदक के प्रतिरोध के लिए ट्रांसजेनिक बैंगन

बैंगन (आईवीबीएल-9) की एक उन्नत नस्ल क्राई1एसी जीन के साथ रूपांतरित हुई। इवेंट सेलेक्शन ट्रायल के तहत क्राय1एसी ट्रांसजेनिक बैंगन (आईवीबीएल-9) के नौ इवेंट्स (आईवीबीई-1 से आईवीबीई-9) का मूल्यांकन किया गया। विभिन्न ऊतकों में सीआरवाई1एसी अभिव्यक्ति के आधार पर और बैंगन के फलों पर खिलाए गए लार्वा की मृत्यु दर आईवीबीई-8 घटना को सर्वश्रेष्ठ घटना (चित्र 9) के रूप में चुना गया था।
बीटी (सीआरवाई1एसी) ट्रांसजेनिक बैंगन की घटनाएँ फल और तना छेदक की प्रतिरोधी हैं।

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बीटी (क्राई1एसी) ट्रांसजेनिक बैंगन फल और तना छेदक के प्रति प्रतिरोधी है

 

फिंगर-प्रिंटिंग और चावल प्रजनन के लिए डीएनए चिप का विकास

  • 50051 एसएनपी के साथ उच्च घनत्व माइक्रो-एरे चिप को डिजाइन और मान्य किया गया है

  • यह चिप चावल में डीएनए फिंगरप्रिंटिंग और प्रजनन अनुप्रयोग के लिए उपयोगी है।

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क) विभिन्न श्रेणियों में जीनों की संख्या; बी) जीन की विभिन्न श्रेणियों में एसएनपी की संख्या; ग) जीन के विभिन्न क्षेत्रों में एसएनपी की संख्या।

 

चावल का जीनोम संपादन

  • चावल डीएसटी (सूखा और नमक सहिष्णुता) जीन, जिंक फिंगर ट्रांसक्रिप्शन कारक को एन्कोडिंग, सूखा और नमक सहनशीलता और उपज का एक नकारात्मक नियामक है। सीआरआईएसपीआर-सीएएस 9 एसडीएन1 जीनोम एडिटिंग विधि चावल सीवी एमटीयू1010 में डीएसटी जीन के फंक्शन म्यूटेंट के नुकसान को बनाने के लिए नियोजित की गई थी। 
  • ट्रांसजीन मुक्त होमोजीगस डीएसटी म्यूटेंट ने कम रंध्र घनत्व और प्रति इकाई पत्ती क्षेत्र में पानी का उपयोग दिखाया, और गैर-तनाव की स्थिति के तहत टिलर संख्या, पत्ती क्षेत्र, अनाज प्रति पुष्पगुच्छ और अनाज की उपज में वृद्धि हुई।
  • डीएसटी म्यूटेंट ( 366 बीपी, Δ2बीपीएएनडी Δ24बीपी क्रमशः 366, 2 और 24 बीपी विलोपन के साथ डीएसटी म्यूटेंट हैं) ने नमक (200 मिमी) और सूखे (-70 से -90 केपीए) तनावों के लिए बढ़ी हुई सहनशीलता का प्रदर्शन किया, और ठीक होने के बाद डब्ल्यूटी की तुलना में काफी अधिक अनाज उपज का उत्पादन किया। ठीक होने के बाद।

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नगीना का शाकनाशी सहिष्णु (एचटी) उत्परिवर्तक 22

  • नगीना 22 के ईएमएस-प्रेरित 100,000 एम2 म्यूटेंट की स्क्रीनिंग से शाकनाशी "इमेज़ेथैपायर" सहिष्णु म्यूटेंट "रॉबिन" की पहचान हुई। आणविक लक्षण वर्णन से पता चला है कि एसिटोहाइड्रॉक्सी एसिड सिंथेज़ (एएचएस) जीन में उत्परिवर्तन शाकनाशी सहिष्णुता प्रदान करता है। उत्परिवर्तित एलील का नाम एएचएएस (आरबी) है।
  • मेकर असिस्टेड इंट्रोग्रेशन का उपयोग करके, एएचएएस (आरबी) एलील को भारत की प्रमुख बासमती चावल किस्मों पूसा बासमती 1121 और पूसा बासमती 1509 में शामिल किया गया था ताकि शाकनाशी सहिष्णु पूसा बासमती 1979 और पूसा बासमती 1985 विकसित की जा सके।
  • डायरेक्ट सीड धान (डीएसआर) की खेती के लिए उपयुक्त ये किस्में पानी और पारंपरिक किस्मों की तुलना में खरपतवार नियंत्रण में 1250/- प्रति हैक्टर रु. बचाती हैं। 

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ड्रोसोफिला विंगलेस म्यूटेंट

  • ड्रोसोफिला के पंखहीन उत्परिवर्ती को जेनेटिक्स डिवीजन, आईएआरआई (शर्मा और चोपड़ा। 1976. देव बायोल। 48:461-5) में ईएमएस उत्परिवर्ती आबादी से अलग किया गया था। इसमें एक या दोनों पंखों का अभाव है और यह पंखहीन जीन का एक हाइपोमोर्फिक एलील है।
  • स्तन ट्यूमर वायरस (एमएमटीवी) के संक्रमण के बाद चूहों में स्तन ट्यूमर की घटना का अध्ययन करते समय वैज्ञानिक ने जीन int-1 (एकीकरण साइट -1) की खोज की। बाद के अध्ययनों से पता चला कि int-1 ड्रोसोफिला खंड ध्रुवता जीन विंगलेस के अनुरूप है। वैज्ञानिकों ने जानवरों के साम्राज्य में ड्रोसोफिला के पंखहीन जीन के समान कई जीनों की पहचान की है।
  • बाद में विंगलेस और int-1 से इस जीन परिवार को Wnt नाम दिया गया।

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