কৃষি জৈব প্রযুক্তি সম্পর্কে জানেন কী?

‘কৃষি জৈব প্রযুক্তি’ যা এগ্রিটেক নামেও পরিচিত। কৃষি বিজ্ঞানের একটি ক্ষেত্র যাতে বৈজ্ঞানিক সরঞ্জাম এবং কৌশল ব্যবহার করা হয়। যার মধ্যে রয়েছে- জেনেটিক ইঞ্জিনিয়ারিং, মলিকুলার মার্কার, মলিকুলার ডায়াগনস্টিকস, ভ্যাকসিন এবং টিস্যু কালচার। জীবন্ত প্রাণীর পরিবর্তনের জন্য: উদ্ভিদ, প্রাণীজ বা অণুজীব। শস্য জৈবপ্রযুক্তি হল কৃষি জৈবপ্রযুক্তির একটি দিক যা সাম্প্রতিক সময়ে ব্যাপকভাবে বিকশিত হয়েছে। পছন্দসই বৈশিষ্ট্য একটি নির্দিষ্ট প্রজাতির ফসল থেকে সম্পূর্ণ ভিন্ন প্রজাতিতে রপ্তানি করা হয়। এই ট্রান্সজিন ফসলের গন্ধ, ফুলের রঙ, বৃদ্ধির হার, কাটা পণ্যের আকার, রোগ ও পোকামাকড়ের প্রতিরোধ ক্ষমতার দিক থেকে পছন্দসই বৈশিষ্ট্য রয়েছে।

কৃষকরা পছন্দসই বৈশিষ্ট্য তৈরি করার জন্য কয়েক দশক ধরে কয়েক হাজার বছর ধরে নির্বাচনী প্রজননের মাধ্যমে গাছপালা এবং প্রাণীদের হেরফের করেছে। ২০ শতকে, প্রযুক্তির উত্থানের ফলে বর্ধিত ফলন, কীটপতঙ্গ প্রতিরোধ, খরা প্রতিরোধ এবং ভেষজনাশক প্রতিরোধের মতো বৈশিষ্ট্য নির্বাচনের মাধ্যমে কৃষি জৈবপ্রযুক্তি বৃদ্ধি পায়। বায়োটেকনোলজির মাধ্যমে উত্পাদিত প্রথম খাদ্য পণ্যটি ১৯৯০ সালে বিক্রি হয়েছিল এবং ২০০৩ সাল নাগাদ ৭ মিলিয়ন কৃষক বায়োটেক শস্য ব্যবহার করছিলেন। এই কৃষকদের ৮৫% এরও বেশি উন্নয়নশীল দেশে অবস্থিত।

শস্যের গুণমান এবং পরিমাণ উন্নত করতে শতাব্দী ধরে ঐতিহ্যবাহী ক্রসব্রিডিং ব্যবহৃত হয়ে আসছে। ক্রসব্রিডিং দুটি যৌন সামঞ্জস্যপূর্ণ প্রজাতির সাথে মিলিত হয় যাতে পিতামাতার পছন্দসই বৈশিষ্ট্যগুলির সাথে একটি নতুন এবং বিশেষ বৈচিত্র্য তৈরি হয়। উদাহরণস্বরূপ, হানিক্রিস্প আপেল তার পিতামাতার ক্রসব্রিডিংয়ের কারণে একটি নির্দিষ্ট টেক্সচার এবং গন্ধ প্রদর্শন করে। ঐতিহ্যগত পদ্ধতিতে, একটি উদ্ভিদের পরাগ অন্যটির স্ত্রী অংশে স্থাপন করা হয়, যা একটি হাইব্রিডের দিকে নিয়ে যায় যা উভয় পিতামাতার উদ্ভিদের জেনেটিক তথ্য ধারণ করে। উদ্ভিদ প্রজননকারীরা গাছগুলিকে সেই বৈশিষ্ট্যগুলির সাথে নির্বাচন করে যা তারা পাস করতে চাইছে এবং সেই গাছগুলির বংশবৃদ্ধি চালিয়ে যাচ্ছে। মনে রাখবেন যে ক্রসব্রিডিং শুধুমাত্র একই বা ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত প্রজাতির মধ্যে ব্যবহার করা যেতে পারে।

যেকোন জীবের ডিএনএতে এলোমেলোভাবে মিউটেশন ঘটতে পারে। ফসলের মধ্যে বৈচিত্র্য তৈরি করার জন্য, বিজ্ঞানীরা এলোমেলোভাবে উদ্ভিদের মধ্যে মিউটেশন প্ররোচিত করতে পারেন। Mutagenesis পছন্দসই বৈশিষ্ট্যের উপর হোঁচট খাওয়ার আশায় এলোমেলো মিউটেশন প্ররোচিত করতে তেজস্ক্রিয়তা ব্যবহার করে। বিজ্ঞানীরা ডিএনএর মধ্যে এলোমেলো মিউটেশন তৈরি করতে ইথাইল মিথেনেসালফোনেট বা তেজস্ক্রিয়তার মতো মিউটেটিং রাসায়নিক ব্যবহার করতে পারেন। পারমাণবিক বাগানগুলি ফসলের পরিবর্তন করতে ব্যবহৃত হয়। একটি তেজস্ক্রিয় কোর একটি বৃত্তাকার বাগানের কেন্দ্রে অবস্থিত এবং আশেপাশের ফসলকে বিকিরণ করার জন্য মাটি থেকে উত্থিত হয়, একটি নির্দিষ্ট ব্যাসার্ধের মধ্যে মিউটেশন তৈরি করে। বিকিরণের মাধ্যমে মিউটাজেনেসিস হল রুবি লাল আঙ্গুর ফল তৈরির জন্য ব্যবহৃত প্রক্রিয়া।

পলিপ্লয়েডি একটি ফসলের উর্বরতা বা আকারকে প্রভাবিত করার জন্য ক্রোমোজোমের সংখ্যা পরিবর্তন করতে প্ররোচিত হতে পারে। সাধারণত, জীবের দুটি সেট ক্রোমোজোম থাকে, অন্যথায় এটি একটি ডিপ্লয়েডি নামে পরিচিত। যাইহোক, হয় প্রাকৃতিকভাবে বা রাসায়নিক ব্যবহারের মাধ্যমে, ক্রোমোজোমের সংখ্যা পরিবর্তিত হতে পারে, ফলে ফসলের মধ্যে উর্বরতা পরিবর্তন বা আকার পরিবর্তন হতে পারে। বীজহীন তরমুজ এই পদ্ধতিতে তৈরি হয়; একটি ৪-সেট ক্রোমোজোম তরমুজকে ২-সেট ক্রোমোজোম তরমুজ দিয়ে অতিক্রম করা হয় যাতে তিনটি ক্রোমোজোম সহ একটি জীবাণুমুক্ত (বীজহীন) তরমুজ তৈরি করা হয়।

প্রোটোপ্লাস্ট ফিউশন হল প্রজাতির মধ্যে বৈশিষ্ট্য স্থানান্তর করার জন্য কোষ বা কোষের উপাদানগুলির যোগদান। উদাহরণস্বরূপ, প্রোটোপ্লাস্ট ফিউশনের মাধ্যমে পুরুষ বন্ধ্যাত্বের বৈশিষ্ট্য মূলা থেকে লাল বাঁধাকপিতে স্থানান্তরিত হয়। এই পুরুষ বন্ধ্যাত্ব উদ্ভিদ ব্রিডারদের হাইব্রিড ফসল তৈরি করতে সাহায্য করে।

আরএনএ হস্তক্ষেপ (আরএনএআইআই) হল এমন একটি প্রক্রিয়া যেখানে জিনকে দমন করার জন্য একটি কোষের আরএনএ থেকে প্রোটিন প্রক্রিয়া বন্ধ বা বন্ধ করা হয়। জিনগত পরিবর্তনের এই পদ্ধতিটি প্রোটিনের সংশ্লেষণ বন্ধ করতে ম্যাসেঞ্জার আরএনএ-তে হস্তক্ষেপ করে কাজ করে, কার্যকরভাবে একটি জিনকে নীরব করে।

ট্রান্সজেনিক্স মূল জীবের মধ্যে নতুন জিন প্রবর্তনের জন্য অন্য জীবের ডিএনএ-তে এক টুকরো ডিএনএ সন্নিবেশ করাকে জড়িত করে। জীবের জেনেটিক উপাদানে জিনের এই সংযোজন কাঙ্খিত বৈশিষ্ট্য সহ একটি নতুন বৈচিত্র্য তৈরি করে। ডিএনএকে অবশ্যই একটি টেস্ট টিউবে প্রস্তুত করে প্যাকেজ করে নতুন জীবে প্রবেশ করাতে হবে। জিন বন্দুক/ বায়োলিস্টিকস দিয়ে নতুন জেনেটিক তথ্য সন্নিবেশ করা যেতে পারে। একটি জিন বন্দুক ট্রান্সজেনিকের একটি উদাহরণ হল রেইনবো পেঁপে, যা একটি জিন দিয়ে পরিবর্তিত হয় যা এটি পেঁপে রিংস্পট ভাইরাসের প্রতিরোধ করে।

জিনোম সম্পাদনা হল সরাসরি কোষের মধ্যে ডিএনএ পরিবর্তন করার জন্য একটি এনজাইম সিস্টেমের ব্যবহার। আগাছা নিয়ন্ত্রণে কৃষকদের সাহায্য করার জন্য হার্বিসাইড প্রতিরোধী ক্যানোলা তৈরি করতে জিনোম এডিটিং ব্যবহার করা হয়।

ক্রমবর্ধমান জনসংখ্যার চাহিদা পূরণের প্রচেষ্টায় বিভিন্ন ফসলের পুষ্টি উপাদান উন্নত করতে কৃষি জৈবপ্রযুক্তি ব্যবহার করা হয়েছে। জেনেটিক ইঞ্জিনিয়ারিং ভিটামিনের উচ্চ ঘনত্বের সাথে ফসল উৎপাদন করতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, সোনালি চালে তিনটি জিন রয়েছে যা উদ্ভিদকে যৌগ তৈরি করতে দেয় যা মানবদেহে ভিটামিন এ- তে রূপান্তরিত হয়। এই পুষ্টিগতভাবে উন্নত চালটি বিশ্বের প্রধান অন্ধত্বের কারণ- ভিটামিন এ-এর অভাবের বিরুদ্ধে লড়াই করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। একইভাবে, ব্যানানা ২১ প্রকল্প। উগান্ডায় মাইক্রোনিউট্রিয়েন্টের ঘাটতি মোকাবেলায় কলার পুষ্টি উন্নত করতে কাজ করেছে। ভিটামিন এ এবং আয়রন ধারণ করার জন্য কলাকে জেনেটিক্যালি পরিবর্তন করে, কলা ২১ আফ্রিকার প্রধান খাদ্য এবং প্রধান স্টার্চ উৎসের মাধ্যমে মাইক্রোনিউট্রিয়েন্টের ঘাটতি দূর করতে সাহায্য করেছে। উপরন্তু, বিষাক্ততা কমাতে বা অপসারিত অ্যালার্জেন সহ বিভিন্ন ধরণের উত্পাদন করার জন্য ফসলগুলিকে ইঞ্জিনিয়ার করা যেতে পারে।

একটি অত্যন্ত চাওয়া বৈশিষ্ট্য হল পোকামাকড় প্রতিরোধ। এই বৈশিষ্ট্যটি কীটপতঙ্গের বিরুদ্ধে ফসলের প্রতিরোধ ক্ষমতা বাড়ায় এবং উচ্চ ফলনের জন্য অনুমতি দেয়। এই বৈশিষ্ট্যের একটি উদাহরণ হল শস্য যেগুলি জিনগতভাবে তৈরি করা হয় কীটনাশক প্রোটিন তৈরি করতে যা মূলত আবিষ্কৃত হয় (ব্যাসিলাস থুরিংয়েনসিস)। ব্যাসিলাস থুরিংজিনসিস হল একটি ব্যাকটেরিয়া যা পোকামাকড় প্রতিরোধকারী প্রোটিন তৈরি করে যা মানুষের জন্য ক্ষতিকর নয়। এই পোকামাকড় প্রতিরোধের জন্য দায়ী জিনগুলিকে বিচ্ছিন্ন করা হয়েছে এবং অনেক ফসলে প্রবর্তন করা হয়েছে। বিটি ভুট্টা এবং তুলা এখন সাধারণ বিষয়- তবে কাউপিস, সূর্যমুখী, সয়াবিন, টমেটো, তামাক, আখরোট, আখ এবং চাল সবই বিটি-র সাথে সম্পর্কিত অধ্যয়ন করা হচ্ছে।

আগাছা হাজার হাজার বছর ধরে কৃষকদের জন্য একটি সমস্যা হিসেবে প্রমাণিত হয়েছে; তারা মাটির পুষ্টি, জল এবং সূর্যালোকের জন্য প্রতিযোগিতা করে এবং ফসলের জন্য মারাত্মক প্রমাণিত হয়। জৈবপ্রযুক্তি ভেষজনাশক সহনশীলতার আকারে একটি সমাধান প্রস্তাব করেছে। আগাছা মারার জন্য রাসায়নিক আগাছানাশক সরাসরি গাছে স্প্রে করা হয় এবং তাই প্রতিযোগিতা এবং হার্বিসাইড প্রতিরোধী ফসলের বিকাশের সুযোগ থাকে।

প্রায়শই, পোকামাকড়ের (যেমন এফিডস) মাধ্যমে ছড়িয়ে পড়া রোগ দ্বারা ফসল ক্ষতিগ্রস্ত হয়। শস্য গাছের মধ্যে রোগ ছড়ানো নিয়ন্ত্রণ করা অবিশ্বাস্যভাবে কঠিন এবং পূর্বে শুধুমাত্র ক্ষতিগ্রস্ত ফসলকে সম্পূর্ণরূপে অপসারণ করেই নিয়ন্ত্রণ করা হতো। কৃষি জৈবপ্রযুক্তির ক্ষেত্র জেনেটিক্যালি ইঞ্জিনিয়ারিং ভাইরাস প্রতিরোধের মাধ্যমে একটি সমাধান প্রদান করে। জি-ই রোগ-প্রতিরোধী ফসলের বিকাশের মধ্যে এখন কাসাভা, ভুট্টা এবং মিষ্টি আলু অন্তর্ভুক্ত।

কৃষি জৈবপ্রযুক্তি চরম তাপমাত্রার পরিস্থিতিতে উদ্ভিদের জন্য একটি সমাধান প্রদান করতে পারে। ফলন সর্বাধিক করতে এবং ফসলের মৃত্যু রোধ করার জন্য, জিন তৈরি করা যেতে পারে যা ঠান্ডা এবং তাপ সহনশীলতা নিয়ন্ত্রণ করতে সাহায্য করে। উদাহরণস্বরূপ: তামাক গাছগুলিকে জেনেটিক্যালি পরিবর্তিত করা হয়েছে যাতে তা গরম এবং ঠাণ্ডা অবস্থায় বেশি সহনশীল হতে পারে, যার জিন মূলত ক্যারিকা পেঁপেতে পাওয়া যায়। অন্যান্য বৈশিষ্ট্যের মধ্যে রয়েছে পানি ব্যবহারের দক্ষতা, নাইট্রোজেন ব্যবহারের দক্ষতা এবং লবণ সহনশীলতা।

গুণগত বৈশিষ্ট্যগুলির মধ্যে রয়েছে পুষ্টির বা খাদ্যতালিকাগত মান বৃদ্ধি, উন্নত খাদ্য প্রক্রিয়াকরণ এবং সঞ্চয়স্থান, বা ফসলের উদ্ভিদে টক্সিন এবং অ্যালার্জেন নির্মূল করা।

বর্তমানে মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে শুধুমাত্র অল্প সংখ্যক জেনেটিকালি পরিবর্তিত ফসল ক্রয় এবং ব্যবহারের জন্য উপলব্ধ। USDA সয়াবিন, ভুট্টা, ক্যানোলা, সুগার বিট, পেঁপে, স্কোয়াশ, আলফালফা, তুলা, আপেল এবং আলু অনুমোদন করেছে। GMO আপেল (আর্কটিক আপেল) হল নন-ব্রাউনিং আপেল এবং এন্টি-ব্রাউনিং ট্রিটমেন্টের প্রয়োজনীয়তা দূর করে, খাবারের অপচয় কমায় এবং স্বাদ বের করে। ২০১১ সালে প্রথমবারের মত ১০ মিলিয়ন হেক্টর জমিতে রোপণ করা হয়েছিল, যার ফলে ৫০% কীটনাশক প্রয়োগ হ্রাস পেয়েছে। ২০১৪ সালে, ভারতীয় ও চীনা কৃষকরা ১৫ মিলিয়ন হেক্টরের বেশি বিটি তুলা রোপণ করেছিলেন।

মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে কৃষি জৈবপ্রযুক্তি নিয়ন্ত্রণ তিনটি প্রধান সরকারি সংস্থার অধীনে পড়ে: কৃষি বিভাগ (ইউএসডিএ), পরিবেশ সুরক্ষা সংস্থা (ইপিএ) এবং খাদ্য ও ওষুধ প্রশাসন (এফডিএ)। USDA-কে অবশ্যই নতুন GMO প্রকাশের অনুমোদন দিতে হবে, EPA কীটনাশকের নিয়ন্ত্রণ নিয়ন্ত্রণ করে এবং FDA বাজারে পাঠানো একটি নির্দিষ্ট ফসলের নিরাপত্তা মূল্যায়ন করে। একটি জেনেটিকালি পরিবর্তিত জীবের বাজারে আসতে গড়ে প্রায় ১৩ বছর এবং $১৩০ মিলিয়ন গবেষণা ও বিকাশ লাগে। মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে নিয়ন্ত্রণ প্রক্রিয়াটি ৮ বছর পর্যন্ত সময় নেয়। জিএমও-এর নিরাপত্তা বিশ্বব্যাপী বিতর্কের বিষয় হয়ে উঠেছে, তবে এফডিএ-র কাজ ছাড়াও জিএমও গ্রহণের নিরাপত্তা পরীক্ষা করার জন্য বৈজ্ঞানিক নিবন্ধগুলি পরিচালিত হচ্ছে। এরকম একটি নিবন্ধে, এটি উপসংহারে পৌঁছেছিল যে বিটি চাল হজমে বিরূপ প্রভাব ফেলে না এবং অনুভূমিক জিন স্থানান্তরকে প্ররোচিত করে না।