ट्रांसजेनिक पौधे और उनके अनुप्रयोग (Transgenic plants and their applications)

सीधे जीन स्थानांतरण (direct gene transfer) द्वारा पादप प्रोटोप्लास्ट (plant protoplasts) का आनुवंशिक संशोधन (genetic manipulation) एक लंबी गर्भावधि के बाद स्पष्ट रूप से विकसित हुआ है। जीन स्थानांतरण के व्यावहारिक अनुप्रयोग में प्रमुख सीमित कारक यह है कि कई फसल प्रजातियों से अलग किए गए प्रोटोप्लास्ट पुनर्जनन (regeneration) के प्रति प्रतिरोधी (recalcitrant) हैं। हालांकि, पिछले पांच वर्षों में जीन स्थानांतरण के क्षेत्र में मिली बड़ी सफलताएं भविष्य के लिए बूस्टर के रूप में बनी हुई हैं। ट्रांसजेनिक पौधों के उत्पादन से संबंधित कुछ सफलता की कहानियां नीचे वर्णित हैं।

प्रमुख सफलताएं निम्नलिखित के स्थानांतरण में प्राप्त की गई हैं:

  1. शाकनाशी सहिष्णुता (herbicide tolerance) के लिए जीन।
  2. कीट प्रतिरोधी (Insect tolerant) जीन।
  3. क्रॉस प्रोटेक्शन (cross protection) के लिए आवरण प्रोटीन (Coat protein) जीन।
  4. कुछ एंटीसेंस RNA (antisense RNA) के लिए जिम्मेदार जीन और
  5. रिपोर्टर जीन (Reporter genes)।

1. शाकनाशी सहिष्णुता के लिए जीनों का स्थानांतरण (Transfer of genes for herbicide tolerance)
शाकनाशियों (herbicides) के प्रति सहिष्णुता प्रदान करने वाले जीनों को शामिल करने में सफलता प्राप्त की गई है। इस प्रकार उत्पादित ट्रांसजेनिक पौधे बहिर्जात जीनों (foreign genes) की अभिव्यक्ति (expression) दिखाते हैं जिसके परिणामस्वरूप उच्च स्तर की शाकनाशी सहिष्णुता होती है। इसका सबसे अच्छा उदाहरण शाह और उनके सहकर्मियों का काम है। 1986 में, उन्होंने ग्लाइफोसेट (glyphosate) सहिष्णु पेटुनिया हाइब्रिडा (Petunia hybrida) सेल लाइन से एक एंजाइम 5-एनोलपाइरुविल-शिकिमेट फॉस्फेट (5-enolpyruvyl-shikimate phosphate - EPSP) सिंथेज को एन्कोड करने वाले सीDNA क्लोन (cDNA clone) को अलग किया। इस सेल लाइन ने एंजाइम का 20 गुना अधिक उत्पादन किया। काइमेरिक ईपीएसपी (chimeric EPSP) सिंथेज जीन को फूलगोभी मोज़ेक वायरस 35 (cauliflower mosaic virus 35) प्रमोटर के उपयोग के साथ बनाया गया था और इसे गैर-सहिष्णु पेटुनिया सेल लाइनों में पेश किया गया था। परिवर्तित सेल लाइनों (transformed cell lines) के कैली (calli) ने ग्लाइफोसेट के प्रति सहिष्णुता दिखाई और कैली से पुनर्जीवित (regenerated) पौधों ने शाकनाशी के प्रति सहिष्णुता दिखाई जबकि शाकनाशी के छिड़काव के बाद नियंत्रण पौधे (control plants) मर गए।

1987 में, डी ब्लॉक (De Block) और उनके सहकर्मियों ने स्ट्रेप्टोमाइसिस हाइग्रोस्कोपिकर्स (Streptomyces hygroscopicers) से अलग किए गए बार जीन (bar gene) नामक बायालाफोस (bialaphos) और फॉस्फिनोट्रिसिन (phosphinotricin) के प्रति प्रतिरोध प्रदान करने वाले जीन को तंबाकू, टमाटर और आलू में स्थानांतरित किया। यह जीन एक एंजाइम, फॉस्फिनोट्रिसिन एसिटाइलट्रांसफेरेज़ (phosphinotricin acetyltransferase) के लिए एन्कोड करता है जो फॉस्फिनोट्रिसिन के कारण होने वाली विषाक्तता (toxicity) को रोकता है। इस जीन को CaMV के 35 S प्रमोटर की मदद से तंबाकू, टमाटर और आलू में स्थानांतरित कर दिया गया है। परिवर्तित पौधों ने बायालाफोस और फॉस्फिनोट्रिसिन के फील्ड खुराक अनुप्रयोगों के खिलाफ उच्च स्तर का प्रतिरोध दिखाया। ये परिणाम प्रमुख फसलों में विभिन्न शाकनाशियों के प्रतिरोध को इंजीनियर करने का मार्ग प्रशस्त करते हैं।

2. ट्रांसजेनिक पौधों में कीट प्रतिरोधीता की अभिव्यक्ति (Expression of Insect tolerance in transgenic plants)
बैसिलस थुरिंजिएंसिस (Bacillus thuringiensis) एक जीवाणु है जो बीजाणु निर्माण (sporulation) के दौरान प्रोटीन युक्त क्रिस्टल (protein-aceous crystals) पैदा करता है। इन क्रिस्टल प्रोटीन में विशेष रूप से लेपिडोप्टेरन कीड़ों (Lepidopteran insects) के लिए कीटनाशक गुण (insecticidal properties) होते हैं। एक माइक्रोबियल कीटनाशक के रूप में बैसिलस थुरिंजिएंसिस का उपयोग रासायनिक नियंत्रण एजेंटों (chemical control agents) पर लाभ प्रदान करता है क्योंकि इसके कीटनाशक क्रिस्टल प्रोटीन (insecticidal crystal proteins - ICPs) की प्रजाति-विशिष्ट कार्रवाई इसे गैर-लक्ष्य कीड़ों (non-target insects), कशेरुकियों (vertebrates), पर्यावरण और उपयोगकर्ता के लिए हानिरहित (harmless) बनाती है। 1987 में, फिशहॉफ (Fischhoff) और उनके सहयोगियों ने CaMV 35 S प्रमोटर और B. thuringiensis क्रिस्टल प्रोटीन कोडिंग अनुक्रमों वाले काइमेरिक जीन का निर्माण किया। क्लोन किए गए B. thuringiensis जीन को टमाटर और तंबाकू में पेश किया गया है और इस प्रकार उत्पादित ट्रांसजेनिक पौधे लेपिडोप्टेरन कीड़ों के प्रति प्रतिरोध का बढ़ा हुआ स्तर दिखाते हैं। ट्रांसजेनिक पौधों को खाने वाले लार्वा 48 घंटों के भीतर मर गए और ट्रांसफॉर्मेंट्स (transformants) की पत्तियों को खाने से होने वाले नुकसान के बहुत कम सबूत थे। इस प्रकार पौधों में विषैले जीनों (toxin genes) की शुरूआत कुछ कीट कीटों (insect pests) के खिलाफ सुरक्षा प्रदान करने के लिए एक व्यावहारिक दृष्टिकोण (practical approach) प्रतीत होती है。

3. वायरस सुरक्षा के लिए आवरण प्रोटीन जीनों की अभिव्यक्ति (Expression of coat protein genes for virus protection)
कृषि में पौधों को वायरस से बचाने के लिए क्रॉस-प्रोटेक्शन (cross-protection) एक आम प्रथा है और वायरस के आवरण प्रोटीन की प्रणालीगत (systemic) क्रॉस प्रोटेक्शन में एक महत्वपूर्ण भूमिका होती है। एबेल (Abel) और उनके सहकर्मियों ने तंबाकू कोशिकाओं में TMV के आवरण प्रोटीन (CP) जीन के एक क्लोन किए गए cDNA वाले एक काइमेरिक जीन को A. tumefaciens के Ti प्लास्मिड पर पेश किया जिससे ट्यूमर (tumour) पैदा करने वाले जीन हटा दिए गए हैं। परिवर्तित कोशिकाओं से पुनर्जीवित पौधों ने एक परमाणु विशेषता (nuclear trait) के रूप में TMV mRNA और CP को व्यक्त किया। स्व-निषेचित (self fertilized) ट्रांसजेनिक पौधों से रोपाई (Seedlings) को TMV के साथ टीका लगाया गया था और रोग के लक्षणों के विकास के लिए देखा गया था। जिन रोपों ने CP जीन को व्यक्त किया, उन्होंने लक्षण विकास में देरी दिखाई और l0-60 प्रतिशत ट्रांसजेनिक पौधे लक्षण विकसित करने में विफल रहे। यह दृष्टिकोण उन वायरस के प्रतिरोध के साथ लाइनों को विकसित करने में उपयोगी होगा जहां पारंपरिक पादप प्रजनन (conventional plant breeding) के माध्यम से प्रतिरोधी किस्मों को विकसित करना मुश्किल रहा है。

4. ट्रांसजेनिक पौधों में एंटीसेंस RNA की अभिव्यक्ति (Expression of Antisense RNA in transgenic plants)
जीन अभिव्यक्ति (gene expression) को नियंत्रित करने के लिए एंटीसेंस RNA स्वाभाविक रूप से कई जीवों में होता है। यह राइबोसोम बाइंडिंग (ribosome binding) को रोककर, नाभिक (nucleus) से mRNA के परिवहन में बाधा डालकर और mRNA क्षरण (degradation) को बढ़ाकर किसी जीन की अभिव्यक्ति को रोक सकता है। 1987 में रोटस्टीन (Rottstein) और उनके सहकर्मियों ने तंबाकू में नोपालाइन सिंथेज (nopaline synthase - NOS) जीन की अभिव्यक्ति के निषेध (inhibition) का प्रदर्शन किया। NOS जीन वाले ट्रांसजेनिक पौधे को CaMV 35 S प्रमोटर के साथ एक NOS एंटीसेंस जीन कंस्ट्रक्ट के साथ स्थानांतरित किया गया था। परिवर्तित पौधों का NOS गतिविधि के लिए विश्लेषण किया गया और एंजाइम गतिविधि उपयोग किए गए ऊतक (tissue) के आधार पर भिन्न थी। यह तंत्र (mechanism) एक जीवनक्षम उपकरण (viable tool) हो सकता है यदि विभिन्न अवांछनीय (undesirable) लक्षणों की अभिव्यक्ति के लिए पौधों को एंटीसेंस जीनों के साथ बदल दिया जाता है。

5. पौधों में रिपोर्टर जीनों की अभिव्यक्ति (Expression of Reporter genes in plants)
यद्यपि जीन अभिव्यक्ति के अध्ययन के लिए कई चयन योग्य मार्कर (selectable markers) और रिपोर्टर जीन उपलब्ध हैं, फिर भी जीन अभिव्यक्ति के अध्ययन के लिए एक सरल और जीवनक्षम प्रणाली (viable system) विकसित करने के लिए अध्ययन प्रगति पर हैं। जुगनू (firefly - Photinus pyralis) से लूसिफ़ेरेज़ जीन (luciferase gene) इस उद्देश्य के लिए एक नवीन उपकरण (novel tool) है। यह जीन एक एंजाइम को एन्कोड करता है जो लूसिफ़ेरिन (luciferin) के प्रकाश उत्पन्न करने वाले एटीपी-निर्भर ऑक्सीकरण (ATP-dependent oxidation) को उत्प्रेरित (catalyses) करता है। 1986 में, ओव (Ow) और उनके सहकर्मियों ने तंबाकू में लूसिफ़ेरेज़ जीन पेश किया। ट्रांसजेनिक पौधों ने लूसिफ़ेरिन सब्सट्रेट (substrate) के साथ पानी पिलाए जाने पर प्रकाश उत्पन्न करके लूसिफ़ेरेज़ जीन की अभिव्यक्ति दिखाई। यह रिपोर्टर जीन सिस्टम बड़ी संख्या में ट्रांसजेनिक पौधों की तेजी से स्क्रीनिंग (rapid screening) के लिए एक सरल उपकरण प्रदान करता है。

सभी जीन स्थानांतरण कार्यक्रमों में विचार किए जाने वाले बिंदु (Points to be considered in all gene transfer programmes)

  1. जब अधिक जटिल (complex) लक्षणों को संभाला जाता है तो परिवर्तित कोशिकाओं के चयन के लिए प्रभावी प्रणाली आवश्यक होती है।
  2. परिवर्तित कोशिका में एक विशेष जीन की अभिव्यक्ति परपोषी जीनोम (host genome) में उसकी स्थिति पर निर्भर करती है। यह स्थानांतरित जीनों की स्थिति प्रभावों (position effects) और उनकी अभिव्यक्ति पर आगे के अध्ययन की गारंटी देता है।
  3. यद्यपि कुशल जीन स्थानांतरण विधियां उपलब्ध हैं, शेष प्रमुख बाधा पौधों की सीमित सीमा है जिन्हें परिवर्तनशील (transformable) कोशिकाओं से पुनर्जीवित किया जा सकता है। इसलिए सफल जीन स्थानांतरण के लिए फसल प्रजातियों के लिए कुशल पुनर्जनन प्रणाली (regeneration systems) बहुत जरूरी है।
  4. किसी विशेष जीन की अभिव्यक्ति के लिए आवश्यक विशेष पदार्थों (substances) की आपूर्ति में शामिल नियामक तंत्र (regulatory mechanism) का पता लगाया जाना चाहिए, अर्थात क्या नए जीन के कारण पदार्थ की आपूर्ति में स्वचालित (automatically) रूप से सुधार हुआ है या क्या पदार्थ के संश्लेषण में शामिल अन्य जीनों को प्रवर्धित (amplified) किया जाना है।
  5. बेहतर जीन अभिव्यक्ति के लिए विशेष पदार्थों के नियमन (regulation) में शामिल तंत्रों का पता लगाया जाना चाहिए।
  6. पौधों की कोशिकाओं में नए जीनों की शुरूआत के लिए यह आवश्यक होगा कि नए एंजाइम हों जो पहले कोशिकाओं में मौजूद नहीं थे। इस मामले में, पौधों के संपूर्ण चयापचय (metabolism) में परिवर्तन का अच्छी तरह से अध्ययन किया जाना चाहिए।
  7. बहिर्जात जीन (alien gene) की अभिव्यक्ति का नुकसान भी समय के बाद हो सकता है। संबंधित जीन की स्थिर अभिव्यक्ति और वंशानुक्रम (inheritance) के बारे में जानने के लिए अध्ययन किया जाना चाहिए।
  8. जीन स्थानांतरण का प्रयास करने से पहले, संबंधित जीन के आणविक पहलुओं (molecular aspects) का पता लगाया जाना चाहिए और जीन की आवश्यकता और इसकी वांछनीयता (desirability) का आकलन किया जा सकता है।
  9. फसली पौधों में एक बहिर्जात जीन की स्थिर अभिव्यक्ति से जुड़ी समस्याओं की जांच की जानी चाहिए। इससे विशेष जीन की लौकिक और स्थानिक अभिव्यक्ति (temporal and spatial expression) को बदलने के तरीके और साधन खोजने में सुविधा होगी।

ट्रांसजेनिक पौधों के अनुप्रयोग (Applications of transgenic plants)
जेनेटिक इंजीनियरिंग और जीएम फसलें (Genetic engineering and GM crops)
पिछले 30 वर्षों में, डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड (deoxyribonucleic acid - DNA) की रासायनिक द्वि-कुंडलिनी कोड (chemical double helix code) के रूप में बेहतर समझ के कारण जेनेटिक इंजीनियरिंग (genetic engineering) का क्षेत्र तेजी से विकसित हुआ है जिससे जीन बने होते हैं। जेनेटिक इंजीनियरिंग शब्द का उपयोग उस प्रक्रिया का वर्णन करने के लिए किया जाता है जिसके द्वारा "रिकॉम्बिनेंट DNA तकनीक (recombinant DNA technology)" का उपयोग करके किसी जीव के आनुवंशिक मेकअप (genetic makeup) को बदला जा सकता है। इसमें प्रयोगशाला के उपकरणों का उपयोग करके DNA के उन टुकड़ों को सम्मिलित करना (insert), बदलना (alter), या काटना (cut out) शामिल है जिनमें रुचि के एक या अधिक जीन होते हैं。

अच्छे कृषि संबंधी (agronomic) विशेषताओं को व्यक्त करने वाली पौधों की किस्मों (plant varieties) को विकसित करना पौधे प्रजनकों (plant breeders) का अंतिम लक्ष्य है। पारंपरिक पादप प्रजनन के साथ, उत्पन्न लाखों संकरों (crosses) से किसी विशेष जीन संयोजन (gene combination) को प्राप्त करने की बहुत कम या कोई गारंटी नहीं होती है। अवांछनीय जीनों को वांछनीय (desirable) जीनों के साथ स्थानांतरित किया जा सकता है; या, जबकि एक वांछनीय जीन प्राप्त होता है, दूसरा खो जाता है क्योंकि दोनों माता-पिता के जीन एक साथ मिश्रित होते हैं और संतानों में कमोबेश बेतरतीब (randomly) ढंग से फिर से जुड़ते हैं। ये समस्याएं उन सुधारों को सीमित करती हैं जो पादप प्रजनक प्राप्त कर सकते हैं。

इसके विपरीत, जेनेटिक इंजीनियरिंग वांछित कृषि संबंधी विशेषता (agronomic trait) (चित्र 1) प्राप्त करने के लिए या तो निकट या दूर से संबंधित जीवों के बीच रुचि के एक या कुछ जीनों के सीधे स्थानांतरण (direct transfer) की अनुमति देती है। सभी जेनेटिक इंजीनियरिंग तकनीकों में अन्य जीवों से DNA सम्मिलित करना शामिल नहीं है। पौधों को उनके स्वयं के विशेष जीनों को हटाकर (removing) या बंद करके (switching off) भी संशोधित किया जा सकता है。

चित्र 1: पारंपरिक प्रजनन और आनुवंशिक इंजीनियरिंग की तुलना (बिंदु जीन का प्रतिनिधित्व करते हैं, जिसमें सफेद रुचि के जीन का प्रतिनिधित्व करता है)
स्रोत (Source): ISAAA Mentor’s Kit, 2003.

तालिका 1: पारंपरिक प्रजनन बनाम जेनेटिक इंजीनियरिंग (Table 1: Conventional Breeding vs. Genetic Engineering)

पारंपरिक प्रजनन (Conventional Breeding) जेनेटिक इंजीनियरिंग
  • समान या बहुत निकट से संबंधित प्रजातियों के बीच आदान-प्रदान तक सीमित (Limited to exchanges between the same or very closely related species)
  • उत्पन्न लाखों संकरों से किसी विशेष जीन संयोजन की बहुत कम या कोई गारंटी नहीं (Little or no guarantee of any particular gene combination from the million of crosses generated)
  • अवांछनीय जीन वांछनीय जीन के साथ स्थानांतरित हो सकते हैं (Undesirable genes can be transferred along with desirable genes)
  • वांछित परिणाम प्राप्त करने में लंबा समय लगता है (Takes a long time to achieve desired results)
  • निकट या दूर से संबंधित जीवों के बीच एक या कुछ जीनों के सीधे स्थानांतरण की अनुमति देता है (Allows the direct transfer of one or just a few genes, between either closely or distantly related organisms)
  • पारंपरिक प्रजनन की तुलना में कम समय में फसल सुधार प्राप्त किया जा सकता है (Crop improvement can be achieved in a shorter time compared to conventional breeding)
  • पौधों को विशेष जीन को हटाकर या बंद करके संशोधित करने की अनुमति देता है (Allows plants to be modified by removing or switching off particular genes)

स्रोत: ISAAA Mentor’s Kit, 2003.

"जीन DNA के अणु होते हैं जो अलग-अलग लक्षणों (traits) या विशेषताओं (characteristics) के लिए कोड करते हैं। उदाहरण के लिए, एक विशेष जीन अनुक्रम फूल के रंग या पौधे की बीमारी से लड़ने या चरम वातावरण (extreme environment) में पनपने की क्षमता के लिए जिम्मेदार होता है।"

प्रकृति का अपना जेनेटिक इंजीनियर (Nature’s own genetic engineer)
जीवित रूपों (living forms) के बीच DNA को "साझा करना (sharing)" एक प्राकृतिक घटना के रूप में अच्छी तरह से प्रलेखित (documented) है। हजारों वर्षों से, जीन एक जीव से दूसरे जीव में स्थानांतरित होते रहे हैं। उदाहरण के लिए, एग्रोबैक्टीरियम टूमेफेसियन्स (Agrobacterium tumefaciens), एक मृदा जीवाणु (soil bacterium) जिसे 'प्रकृति का अपना जेनेटिक इंजीनियर' कहा जाता है, में पौधों को आनुवंशिक रूप से इंजीनियर (genetically engineer) करने की प्राकृतिक क्षमता होती है। यह सेब, नाशपाती, आड़ू, चेरी, बादाम, रास्पबेरी और गुलाब जैसे चौड़ी पत्ती (broad-leaved) वाले पौधों की एक विस्तृत श्रृंखला में क्राउन गॉल रोग (crown gall disease) का कारण बनता है। इस बीमारी का नाम बड़े ट्यूमर जैसी सूजन (गाल्स - galls) से मिलता है जो आम तौर पर मिट्टी के स्तर के ठीक ऊपर, पौधे के मुकुट (crown) पर होते हैं। मूल रूप से, जीवाणु अपने DNA का एक हिस्सा पौधे में स्थानांतरित करता है, और यह DNA पौधे के जीनोम (genome) में एकीकृत (integrates) हो जाता है, जिससे ट्यूमर का उत्पादन होता है और पौधे के चयापचय में संबंधित परिवर्तन होते हैं。

फसल उत्पादन में जेनेटिक इंजीनियरिंग का अनुप्रयोग (Application of genetic engineering in crop production)
जेनेटिक इंजीनियरिंग तकनीकों का उपयोग केवल तभी किया जाता है जब अन्य सभी तकनीकें समाप्त हो जाती हैं, यानी जब पेश किया जाने वाला लक्षण फसल के जननद्रव्य (germplasm) में मौजूद नहीं होता है; पारंपरिक प्रजनन विधियों द्वारा लक्षण में सुधार करना बहुत मुश्किल होता है; और जब पारंपरिक प्रजनन विधियों द्वारा फसल में ऐसे लक्षण को पेश करने और/या सुधारने में बहुत लंबा समय लगेगा (चित्र 2 देखें)। जेनेटिक इंजीनियरिंग के माध्यम से विकसित फसलों को आम तौर पर ट्रांसजेनिक फसलों (transgenic crops) या आनुवंशिक रूप से संशोधित (genetically modified - GM) फसलों कहते हैं।
आधुनिक पादप प्रजनन (Modern plant breeding) एक बहु-विषयक (multi-disciplinary) और समन्वित प्रक्रिया (coordinated process) है जहां पारंपरिक प्रजनन तकनीकों, जैव सूचना विज्ञान (bioinformatics), आणविक आनुवंशिकी (molecular genetics), आणविक जीव विज्ञान (molecular biology) और जेनेटिक इंजीनियरिंग के उपकरणों और तत्वों की एक बड़ी संख्या का उपयोग और एकीकरण किया जाता है。

चित्र 2: आधुनिक पादप प्रजनन
स्रोत: DANIDA, 2002.

ट्रांसजेनिक फसलों का विकास (Development of transgenic crops)
यद्यपि जेनेटिक इंजीनियरिंग में कई विविध और जटिल तकनीकें शामिल हैं, लेकिन इसके मूल सिद्धांत (basic principles) काफी सरल हैं। आनुवंशिक रूप से इंजीनियर फसल के विकास में पांच प्रमुख चरण हैं। लेकिन हर कदम के लिए, क्रिया के जैव रासायनिक (biochemical) और शारीरिक तंत्र (physiological mechanisms), जीन अभिव्यक्ति के नियमन, और उपयोग किए जाने वाले जीन और जीन उत्पाद की सुरक्षा (safety) को जानना बहुत महत्वपूर्ण है। व्यावसायिक उपयोग (commercial use) के लिए आनुवंशिक रूप से इंजीनियर फसल उपलब्ध होने से पहले ही, इसे कठोर सुरक्षा और जोखिम मूल्यांकन प्रक्रियाओं (risk assessment procedures) से गुजरना पड़ता है。

पहला कदम रुचि (interest) के लक्षण वाले जीव से DNA का निष्कर्षण (extraction) है।
दूसरा कदम जीन क्लोनिंग (gene cloning) है, जो रुचि के जीन को संपूर्ण निकाले गए DNA से अलग करेगा, इसके बाद एक परपोषी सेल (host cell) में क्लोनित जीन का बड़े पैमाने पर उत्पादन (mass-production) होगा।
एक बार इसके क्लोन होने के बाद, रुचि के जीन को डिज़ाइन और पैकेज किया जाता है ताकि परपोषी पौधे के अंदर इसे नियंत्रित और ठीक से व्यक्त किया जा सके। संशोधित जीन (modified gene) को हजारों प्रतियां बनाने के लिए एक परपोषी सेल में बड़े पैमाने पर उत्पादित किया जाएगा।
जब जीन पैकेज तैयार हो जाता है, तो इसे परिवर्तन (transformation) नामक प्रक्रिया के माध्यम से संशोधित किए जा रहे पौधे की कोशिकाओं में पेश किया जा सकता है। पौधों की कोशिकाओं में जीन पैकेज को पेश करने के लिए उपयोग की जाने वाली सबसे आम विधियों में बायोलिस्टिक परिवर्तन (biolistic transformation - जीन गन का उपयोग करके) या एग्रोबैक्टीरियम-मध्यस्थ परिवर्तन (Agrobacterium-mediated transformation) शामिल हैं।
एक बार जब डाला गया जीन स्थिर (stable), वंशानुक्रम (inherited) में मिल जाता है, और बाद की पीढ़ियों में व्यक्त (expressed) हो जाता है, तो पौधे को ट्रांसजेनिक माना जाता है। बैकक्रॉस प्रजनन (Backcross breeding) जेनेटिक इंजीनियरिंग प्रक्रिया का अंतिम चरण है, जहां ट्रांसजेनिक फसल को उच्च गुणवत्ता वाले पौधे प्राप्त करने के लिए पैदा (bred) और चुना जाता है जो सम्मिलित जीन को वांछित तरीके से व्यक्त करते हैं。

ट्रांसजेनिक पौधे को विकसित करने में लगने वाला समय जीन, फसल प्रजाति (crop species), उपलब्ध संसाधनों और नियामक अनुमोदन (regulatory approval) पर निर्भर करता है। नई ट्रांसजेनिक हाइब्रिड व्यावसायिक रिलीज के लिए तैयार होने में 6-15 साल लग सकते हैं。

जेनेटिक इंजीनियरिंग के माध्यम से व्यावसायिक रूप से उपलब्ध फसलें (Commercially available crops improved through genetic engineering)
1996 से 2005 तक ट्रांसजेनिक फसलों के लिए लगाए गए वैश्विक क्षेत्र (global area) में लगातार वृद्धि हुई है। 2005 में उच्च बाजार मूल्य (market value) वाली ट्रांसजेनिक फसलों के लिए लगभग 90 मिलियन हेक्टेयर (M ha) बोया गया था, जैसे शाकनाशी सहिष्णु (herbicide tolerant) सोयाबीन, मक्का, कपास और कैनोला; कीट प्रतिरोधी (insect resistant) मक्का, कपास, आलू और चावल; और वायरस प्रतिरोधी स्क्वैश (squash) और पपीता (papaya)। जेनेटिक इंजीनियरिंग के साथ, पौधे में एक से अधिक लक्षणों को शामिल किया जा सकता है। संयुक्त लक्षणों (combined traits) वाली ट्रांसजेनिक फसलें भी व्यावसायिक रूप से उपलब्ध हैं। इनमें शाकनाशी सहिष्णु और कीट प्रतिरोधी मक्का और कपास शामिल हैं。

फसल जेनेटिक इंजीनियरिंग में नई और भविष्य की पहल (New and future initiatives in crop genetic engineering)
आज तक, वाणिज्यिक जीएम फसलों (commercial GM crops) ने फसल उत्पादन में लाभ दिया है, लेकिन पाइपलाइन में ऐसे कई उत्पाद भी हैं जो भोजन की गुणवत्ता (food quality), पर्यावरणीय लाभ, दवा उत्पादन (pharmaceutical production) और गैर-खाद्य (non-food) फसलों में अधिक सीधा योगदान देंगे। इन उत्पादों के उदाहरणों में शामिल हैं: उच्च स्तर के लौह (iron) और बी-कैरोटीन (b-carotene) (एक महत्वपूर्ण सूक्ष्म पोषक तत्व जो शरीर में विटामिन ए में परिवर्तित हो जाता है) वाले चावल; लंबे जीवन वाले केले (long life banana) जो पेड़ पर तेजी से पकते हैं और इसलिए उन्हें पहले काटा जा सकता है; बेहतर फ़ीड मूल्य (feed value) वाले मक्का; उच्च स्तर के फ्लेवोनोल्स (flavonols) वाले टमाटर, जो शक्तिशाली एंटीऑक्सिडेंट (antioxidants) हैं; सूखा सहिष्णु (drought tolerant) मक्का; बेहतर फास्फोरस उपलब्धता वाले मक्का; आर्सेनिक-सहिष्णु (arsenic-tolerant) पौधे; फलों और सब्जियों से खाद्य टीके (edible vaccines); और कागज बनाने के लिए कम लिग्निन (lignin) वाले पेड़。

आनुवंशिक रूप से संशोधित फसलें (Genetically Modified Crops)
वैश्विक कृषि (Global agriculture) आनुवंशिक रूप से संशोधित फसलों को लेकर एक तीखी बहस (heated debate) में उलझी हुई है। यह बहस, जिसमें विज्ञान, अर्थशास्त्र, राजनीति और यहां तक कि धर्म भी शामिल हैं, लगभग हर जगह हो रही है। यह अनुसंधान प्रयोगशालाओं, कॉर्पोरेट बोर्डरूम, विधायी कक्षों (legislative chambers), समाचार पत्र संपादकीय (editorial) कार्यालयों, धार्मिक संस्थानों, स्कूलों, सुपरमार्केट, कॉफी की दुकानों और यहां तक कि निजी घरों में भी चल रहा है। यह सारा हंगामा (fuss) किस बारे में है और लोग इस मुद्दे को लेकर इतनी दृढ़ता से क्यों महसूस करते हैं? यह पॉकेट "के (K)" जीएम फसलों के बारे में कई बुनियादी सवालों का समाधान करके विवाद (controversy) पर प्रकाश डालने का प्रयास करता है。

जीएम फसलें क्यों बनाएं? (Why make GM crops?)
परंपरागत रूप से, एक पादप प्रजनक (plant breeder) वांछित लक्षण (desired traits) वाले संतानों को उत्पन्न करने के लिए दो पौधों के बीच जीनों का आदान-प्रदान करने का प्रयास करता है। यह एक पौधे के नर (male - पराग) को दूसरे के मादा अंग (female organ) में स्थानांतरित करके किया जाता है。
यह क्रॉस ब्रीडिंग (cross breeding), हालांकि, समान या बहुत निकट से संबंधित प्रजातियों के बीच आदान-प्रदान तक सीमित है। वांछित परिणाम प्राप्त करने में भी लंबा समय लग सकता है और अक्सर, रुचि की विशेषताएं (characteristics of interest) किसी भी संबंधित प्रजाति (related species) में मौजूद नहीं होती हैं。
जीएम तकनीक (GM technology) पादप प्रजनकों को एक ही पौधे में जीवित स्रोतों की एक विस्तृत श्रृंखला (wide range of living sources) से उपयोगी जीनों को एक साथ लाने में सक्षम बनाती है, न कि केवल फसल प्रजातियों के भीतर या निकट से संबंधित पौधों से। यह शक्तिशाली उपकरण पादप प्रजनकों को उस काम को तेजी से करने की अनुमति देता है जो वे वर्षों से कर रहे हैं - बेहतर पौधों की किस्मों (superior plant varieties) को उत्पन्न करना - हालांकि यह पारंपरिक पादप प्रजनन द्वारा लगाई गई सीमाओं (limits) से परे संभावनाओं (possibilities) का विस्तार करता है。

जीएम फसलें कौन पैदा करता है? (Who produces GM crops?)
जीएम फसलों पर अधिकांश शोध विकसित देशों (developed countries), मुख्य रूप से उत्तरी अमेरिका और पश्चिमी यूरोप में किया गया है。
हाल ही में, हालांकि, कई विकासशील देशों (developing countries) ने भी जेनेटिक इंजीनियरिंग के लिए क्षमता स्थापित की है。
विकसित देशों में, नई जीवन विज्ञान कंपनियों (life sciences companies) ने कृषि में जीएम तकनीक के अनुप्रयोग पर हावी (dominated) कर लिया है। इनमें बायर क्रॉपसाइंस (Bayer CropScience), डाउ एग्रोसाइंसेज (Dow AgroSciences), ड्यूपॉन्ट/पायनियर (DuPont/Pioneer), मोनसेंटो (Monsanto) और सिनजेन्टा (Syngenta) शामिल हैं。

जीएम फसल क्या है? (What is a GM crop?)
एक जीएम या ट्रांसजेनिक फसल एक ऐसा पौधा है जिसमें आधुनिक जैव प्रौद्योगिकी (modern biotechnology) के उपयोग के माध्यम से प्राप्त आनुवंशिक सामग्री (genetic material) का एक नया संयोजन (novel combination) होता है。
उदाहरण के लिए, एक जीएम फसल में एक जीन हो सकता है जिसे परागण (pollination) के माध्यम से प्राप्त करने वाले पौधे के बजाय कृत्रिम रूप से (artificially) डाला गया है。
परिणामी पौधे को "आनुवंशिक रूप से संशोधित (genetically modified)" कहा जाता है, हालांकि वास्तव में सभी फसलों को उनके मूल जंगली अवस्था (original wild state) से समय की लंबी अवधि में घरेलूकरण (domestication), चयन और नियंत्रित प्रजनन (controlled breeding) द्वारा "आनुवंशिक रूप से संशोधित" किया गया है。

वर्तमान में जीएम फसलें कहाँ उगाई जाती हैं? (Where are GM crops currently grown?)
1994 में, कालगिन का (Calgene's) विलंबित-पकने वाला (delayed-ripening) टमाटर (Flavr-Savr™) एक औद्योगिक देश (industrialized country) में उत्पादित और उपभोग की जाने वाली पहली आनुवंशिक रूप से संशोधित खाद्य फसल बन गया। तब से कई देशों ने ट्रांसजेनिक फसलों के वैश्विक क्षेत्र में 47 गुना से अधिक वृद्धि में योगदान दिया है。
जीएम फसलों का रकबा 1996 में 1.7 मिलियन हेक्टेयर से बढ़कर 2005 में 90 मिलियन हेक्टेयर हो गया, जिसमें विकासशील देशों द्वारा उगाए जाने वाले अनुपात में वृद्धि हुई। 2005 में, 14 बायोटेक मेगा-देश (biotech mega-countries) थे, जो 50,000 हेक्टेयर या उससे अधिक, 10 विकासशील देशों और चार औद्योगिक देशों (industrial countries) में खेती कर रहे थे; वे हेक्टेरेज के क्रम में, अमेरिका, अर्जेंटीना, ब्राजील, कनाडा, चीन, पैराग्वे, भारत, दक्षिण अफ्रीका, उरुग्वे, ऑस्ट्रेलिया, मैक्सिको, रोमानिया, फिलीपींस और स्पेन थे (जेम्स, 2005)।

जीएम पौधों के संभावित लाभ क्या हैं? (What are the potential benefits of GM plants?)
विकसित दुनिया में, स्पष्ट सबूत (clear evidence) है कि जीएम फसलों के उपयोग से महत्वपूर्ण लाभ हुए हैं। इनमें शामिल हैं:

इन "पहली पीढ़ी (first generation)" की फसलों ने कृषि-स्तर की उत्पादन लागत (farm-level production costs) को कम करने की अपनी क्षमता साबित कर दी है। अब, अनुसंधान "दूसरी पीढ़ी (second-generation)" की जीएम फसलों पर केंद्रित है जो बढ़े हुए पोषण (nutritional) और/या औद्योगिक लक्षणों (industrial traits) को प्रदर्शित करेंगे। इन फसलों का उपभोक्ताओं को अधिक सीधा लाभ मिलेगा। उदाहरणों में शामिल हैं:

जीएम फसलें कैसे बनाई जाती हैं? (How are GM crops made?)
जीएम फसलें जेनेटिक इंजीनियरिंग के रूप में जानी जाने वाली प्रक्रिया के माध्यम से बनाई जाती हैं। वाणिज्यिक रुचि (commercial interest) के जीन एक जीव से दूसरे में स्थानांतरित किए जाते हैं। पादप जीनोम (plant genomes) में ट्रांसजीन (transgenes) को पेश करने के लिए वर्तमान में दो प्राथमिक तरीके मौजूद हैं。
पहले में 'जीन गन (gene gun)' नामक उपकरण शामिल है। पौधे की कोशिकाओं में पेश किए जाने वाले DNA को छोटे कणों पर लेपित (coated) किया जाता है। फिर इन कणों को भौतिक रूप से पौधे की कोशिकाओं पर दागा (shot) जाता है। कुछ DNA निकल आते हैं और प्राप्तकर्ता पौधे (recipient plant) के DNA में शामिल हो जाते हैं। दूसरी विधि रुचि के जीन को पौधे के DNA में पेश करने के लिए एक जीवाणु (bacterium) का उपयोग करती है。

क्या जीएम फसलें विकासशील देशों के लिए उपयुक्त हैं? (Are GM crops appropriate for developing countries?)
जबकि ट्रांसजेनिक फसलों पर अधिकांश बहस मुख्य रूप से उत्तर (North) में विकसित देशों में हुई है, दक्षिण (South) को किसी भी तकनीक से लाभ होने की उम्मीद है जो खाद्य उत्पादन बढ़ा सकती है, खाद्य कीमतों (food prices) को कम कर सकती है, और भोजन की गुणवत्ता में सुधार कर सकती है。
जिन देशों में अक्सर चारों ओर जाने के लिए पर्याप्त भोजन नहीं होता है और जहां खाद्य कीमतें सीधे आबादी के बहुमत की आय (incomes) को प्रभावित करती हैं, वहां जीएम फसलों के संभावित लाभों को अनदेखा नहीं किया जा सकता है। यह सच है कि पोषण की दृष्टि से उन्नत खाद्य पदार्थ विकसित देशों में आवश्यक नहीं हो सकते हैं, लेकिन वे विकासशील देशों में कुपोषण (malnutrition) को कम करने में मदद करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकते हैं。
हालांकि विकासशील देशों में जीएम फसलों के संभावित लाभ बड़े हैं, लेकिन उन्हें कुछ निवेश (investments) की आवश्यकता होगी। अधिकांश विकासशील देशों में जीएम फसलों की जैव सुरक्षा (biosafety) का आकलन करने की वैज्ञानिक क्षमता (scientific capacity), उनके मूल्य (worth) का मूल्यांकन करने के लिए आर्थिक विशेषज्ञता (economic expertise), सुरक्षित तैनाती के लिए दिशा-निर्देश लागू करने की विनियामक क्षमता (regulatory capacity), और कानून में उल्लंघन (transgressions) को लागू करने और दंडित करने के लिए कानूनी प्रणालियों का अभाव है। सौपरिणति से, कई संगठन जीएम फसलों के अधिग्रहण (acquisition), तैनाती (deployment) और निगरानी के प्रबंधन के लिए स्थानीय क्षमता (local capacity) बनाने के लिए काम कर रहे हैं。

जीएम पौधों के संभावित जोखिम क्या हैं? (What are the potential risks of GM plants?)
प्रत्येक नई उभरती हुई तकनीक के साथ, संभावित जोखिम होते हैं। इनमें शामिल हैं:

जहां कानून और विनियामक संस्थान (regulatory institutions) मौजूद हैं, वहां इन जोखिमों से सटीक रूप से बचने या उन्हें कम करने के लिए विस्तृत कदम हैं। यह प्रौद्योगिकी नवप्रवर्तनकर्ताओं (technology innovators - यानी वैज्ञानिक), उत्पादकों और सरकार का दायित्व है कि वे जनता को उन नए खाद्य पदार्थों की सुरक्षा के साथ-साथ पर्यावरण पर उनके सौम्य प्रभाव (benign effect) का आश्वासन दें जो वे पेश करते हैं。
ऐसे जोखिम भी हैं जो न तो तकनीक के कारण होते हैं और न ही उससे रोके जा सकते हैं। इस प्रकार के जोखिम का एक उदाहरण विकसित देशों (प्रौद्योगिकी उपयोगकर्ताओं) बनाम विकासशील देशों (गैर-उपयोगकर्ताओं) के बीच आर्थिक अंतर (economic gap) का और चौड़ा होना है। इन जोखिमों को, हालांकि, गरीबों की जरूरतों के लिए अनुकूलित (tailor made) प्रौद्योगिकियां विकसित करके और ऐसे उपाय (measures) स्थापित करके प्रबंधित किया जा सकता है जिससे गरीबों की नई प्रौद्योगिकियों तक पहुंच हो सके。

जैव प्रौद्योगिकी के पादप उत्पाद (Plant products of biotechnology)
जैव प्रौद्योगिकी के पादप उत्पाद अब कुछ समय से बाजार में उपलब्ध हैं। ये संशोधित फसलें अपने पारंपरिक समकक्षों (traditional counterparts) की तरह दिखती हैं, लेकिन उनमें विशेष विशेषताएं (special characteristics) होती हैं जो उन्हें बेहतर बनाती हैं。
इन फसलों से किसानों और उपभोक्ताओं दोनों को लाभ होता है। किसानों को अधिक फसल उपज (crop yields) प्राप्त होती है और प्रबंधन प्रथाओं (management practices) में लचीलापन (flexibility) बढ़ जाता है, जबकि उपभोक्ताओं को "स्वस्थ फसलें (healthier crops)" मिलती हैं (यानी कम कीटनाशकों और/या स्वस्थ पोषण विशेषताओं के साथ उगाई जाने वाली फसलें)।
भोजन के उपयोग के लिए स्वीकृत जैव प्रौद्योगिकी के पादप उत्पादों को निम्नलिखित लक्षणों को शामिल करने के लिए संशोधित किया गया है:

बायोटेक सोयाबीन (Biotech Soybean)
सोयाबीन दुनिया में सबसे अधिक आर्थिक प्रासंगिकता (economic relevance) वाली तेल फसल (oil crop) है। इसके बीन्स में मांस की तुलना में आनुपातिक रूप से अधिक आवश्यक अमीनो एसिड (essential amino acids) होते हैं, जिससे यह आज सबसे महत्वपूर्ण खाद्य फसलों में से एक है。

शाकनाशी-सहिष्णु सोयाबीन (Herbicide-tolerant soybean)
शाकनाशी-सहिष्णु सोयाबीन की किस्मों में एक जीन होता है जो दो व्यापक-स्पेक्ट्रम (broad-spectrum), पर्यावरण के अनुकूल शाकनाशियों में से एक को प्रतिरोध प्रदान करता है。
यह संशोधित सोयाबीन बेहतर खरपतवार नियंत्रण (weed control) प्रदान करता है और फसल की चोट (crop injury) को कम करता है। यह उपज को अनुकूलित करके, कृषि योग्य भूमि (arable land) का अधिक कुशलता से उपयोग करके, किसान के लिए समय बचाकर, और फसल चक्रण (crop rotation) के लचीलेपन को बढ़ाकर कृषि दक्षता (farm efficiency) में भी सुधार करता है। यह नो-टिल खेती (no-till farming) को अपनाने को भी प्रोत्साहित करता है - जो मृदा संरक्षण (soil conservation) अभ्यास का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है。
ये किस्में पोषण, संरचना, और उन्हें भोजन और फ़ीड में संसाधित करने के तरीके में अन्य सोयाबीन के समान हैं। * अर्जेंटीना, ऑस्ट्रेलिया, ब्राजील, कनाडा, चेक गणराज्य, यूरोपीय संघ (EU), जापान, कोरिया, मैक्सिको, फिलीपींस, रूस, दक्षिण अफ्रीका, स्विट्जरलैंड, ताइवान, यूके, अमेरिका और उरुग्वे。

ओलिक एसिड सोयाबीन (Oleic acid soybean)
इस संशोधित सोयाबीन में ओलिक एसिड (oleic acid), एक मोनोअनसैचुरेटेड वसा (monounsaturated fat) का उच्च स्तर होता है। स्वास्थ्य पोषण विशेषज्ञों (health nutritionists) के अनुसार, गोमांस, सूअर का मांस, हार्ड चीज और अन्य डेयरी उत्पादों में पाए जाने वाले संतृप्त वसा (saturated fats) की तुलना में मोनोअनसैचुरेटेड वसा को "अच्छा" वसा माना जाता है。
इन किस्मों से संसाधित तेल मूंगफली और जैतून के तेल (olive oils) के समान है। पारंपरिक सोयाबीन में ओलिक एसिड की मात्रा 24% होती है। इन नई किस्मों में ओलिक एसिड की मात्रा 80% से अधिक होती है। * ऑस्ट्रेलिया, कनाडा, जापान और अमेरिका。

जैव प्रौद्योगिकी के पादप उत्पादों के उदाहरण (Examples of plant products of biotechnology)

उत्पाद (Product) लक्षण (Trait)
कैनोला (Canola)शाकनाशी सहिष्णुता
कैनोलासंशोधित फैटी एसिड सामग्री (Modified fatty acid content)
कपास (Cotton)कीट प्रतिरोध (Insect resistance)
कपासशाकनाशी सहिष्णुता
सन, अलसी (Flax, Linseed)कीट प्रतिरोध और शाकनाशी सहिष्णुता (Insect resistance & herbicide tolerance)
मसूर (Lentil)शाकनाशी सहिष्णुता
मक्का (Maize)शाकनाशी सहिष्णुता
मक्काकीट प्रतिरोध और शाकनाशी सहिष्णुता (Insect resistance & herbicide tolerance)
मक्काशाकनाशी सहिष्णुता और पुरुष बांझपन (Herbicide tolerance & male sterility)
मक्काशाकनाशी सहिष्णुता और उर्वरता बहाल (Herbicide tolerance & fertility restored)
मक्कासंशोधित अमीनो एसिड सामग्री (Modified amino acid content)
खरबूजा (Melon)देरी से पकना (Delayed ripening)
पपीतावायरस प्रतिरोध (Virus resistance)
आलू (Potato)कीट प्रतिरोध
आलूकीट और वायरस प्रतिरोध (Insect & virus resistance)
चावल (Rice)शाकनाशी सहिष्णुता
सोयाबीन (Soybean)शाकनाशी सहिष्णुता
सोयाबीनसंशोधित फैटी एसिड सामग्री
स्क्वैशवायरस प्रतिरोध
चुकंदर (Sugar Beet)शाकनाशी सहिष्णुता
टमाटर (Tomato)देरी से पकना
टमाटरकीट प्रतिरोध
गेहूँ (Wheat)शाकनाशी सहिष्णुता
गेहूँशाकनाशी सहिष्णुता

*स्रोत: http://www.agbios.com

बायोटेक मक्का (Biotech Corn)
मक्का दुनिया के तीन सबसे महत्वपूर्ण अनाजों (grains) में से एक है。

शाकनाशी-सहिष्णु मक्का (Herbicide-tolerant corn)
ये मक्के की किस्में शाकनाशी-सहिष्णु सोयाबीन के समान तरीके से काम करती हैं। वे उत्पादकों को उन खरपतवारों को नियंत्रित करने के लिए कुछ शाकनाशियों का उपयोग करने में बेहतर लचीलापन प्रदान करते हैं जो फसलों को नुकसान पहुंचा सकते हैं। * अर्जेंटीना, ऑस्ट्रेलिया, कनाडा, चीन, यूरोपीय संघ (EU), जापान, कोरिया, फिलीपींस, दक्षिण अफ्रीका, स्विट्जरलैंड और अमेरिका。

कीट-प्रतिरोधी मक्का (Insect-resistant corn)
इस संशोधित मकई में स्वाभाविक रूप से पाए जाने वाले मृदा सूक्ष्मजीव (soil microorganism - Bt) से एक अंतर्निहित कीटनाशक प्रोटीन (built-in insecticidal protein) होता है जो मकई के पौधों को मकई छेदक (corn borers) से मौसम-भर सुरक्षा (season-long protection) प्रदान करता है। बीटी प्रोटीन का सुरक्षित रूप से 40 से अधिक वर्षों से जैविक कीट नियंत्रण एजेंट (organic insect control agent) के रूप में उपयोग किया गया है। इसका मतलब है कि अधिकांश किसानों को हानिकारक कीटों से मकई की रक्षा के लिए कीटनाशक का छिड़काव नहीं करना पड़ता है, जिससे कई क्षेत्रों में महत्वपूर्ण नुकसान और उपज की हानि (yield loss) हो सकती है। बीटी मकई क्षतिग्रस्त अनाज (damaged grain) पर फंगल हमले (fungal attack) से उत्पन्न होने वाले विष संदूषण (toxin contamination) को भी कम करता है। * अर्जेंटीना, ऑस्ट्रेलिया, कनाडा, चीन, यूरोपीय संघ, जापान, कोरिया, मैक्सिको, फिलीपींस, रूस, दक्षिण अफ्रीका, स्विट्जरलैंड, ताइवान, यूके, अमेरिका और उरुग्वे。

बायोटेक कैनोला (Biotech Canola)
कैनोला रेपसीड (rapeseed) की एक आनुवंशिक भिन्नता (genetic variation) है और इसे कनाडाई पौधे प्रजनकों द्वारा विशेष रूप से इसके पोषण संबंधी गुणों (nutritional qualities), विशेष रूप से इसके संतृप्त वसा (saturated fat) के निम्न स्तर के लिए विकसित किया गया था。

शाकनाशी-सहिष्णु कैनोला (Herbicide-tolerant canola)
शाकनाशी-सहिष्णु कैनोला अन्य ऐसी फसलों के समान काम करता है। लाभ के लिए, शाकनाशी-सहिष्णु सोयाबीन देखें। * ऑस्ट्रेलिया, कनाडा, यूरोपीय संघ, जापान, फिलीपींस और अमेरिका。

उच्च लॉरेट कैनोला (High laurate canola)
इन कैनोला किस्मों में लॉरेट (laurate) का उच्च स्तर होता है। इन नवीन किस्मों (novel varieties) से संसाधित तेल नारियल (coconut) और ताड़ के तेल (palm oils) के समान है。
इस नए कैनोला तेल को खाद्य उद्योग (food industry) को चॉकलेट कैंडी कोटिंग्स (chocolate candy coatings), कॉफी व्हाइटनर्स (coffee whiteners), आइसिंग (icings), फ्रॉस्टिंग (frostings) और व्हीप्ड टॉपिंग (whipped toppings) में उपयोग के लिए बेचा जा रहा है। इसका लाभ कॉस्मेटिक्स उद्योग (cosmetics industry) तक भी फैला हुआ है। * कनाडा और अमेरिका。

ओलिक एसिड कैनोला (Oleic acid canola)
इस नए प्रकार के कैनोला में ओलिक एसिड का उच्च स्तर होता है। लाभ के लिए, ओलिक एसिड सोयाबीन देखें। * कनाडा。

बायोटेक कपास (Biotech Cotton)
शाकनाशी-सहिष्णु कपास (Herbicide-tolerant cotton)
यह कपास अन्य ऐसी फसलों के समान तरीके से काम करता है। लाभ के लिए, शाकनाशी-सहिष्णु सोयाबीन देखें। * अर्जेंटीना, ऑस्ट्रेलिया, कनाडा, जापान, मैक्सिको, फिलीपींस और अमेरिका。

कीट-प्रतिरोधी कपास (Insect-resistant cotton)
यह संशोधित कपास कीट-प्रतिरोधी मक्का के समान तरीके से काम करता है। इसमें एक प्रोटीन होता है जो पौधे को बडवर्म (budworms) और बोलवर्म (bollworms) से मौसम-भर सुरक्षा प्रदान करता है। इन कीटों के लिए अतिरिक्त कीटनाशक अनुप्रयोगों (insecticide applications) की आवश्यकता कम हो जाती है या समाप्त हो जाती है। * अर्जेंटीना, ऑस्ट्रेलिया, ब्राजील, कनाडा, चीन, जापान, मैक्सिको, फिलीपींस, दक्षिण अफ्रीका और अमेरिका। (भारत में रोपण के लिए स्वीकृत - Approved for planting in India.)

विश्व में प्रमुख जीएम फसलें, 2005 (Dominant GM crops in the World, 2005)

फसलें (Crops) मिलियन हेक्टेयर (M/ha - million hectares)
शाकनाशी सहिष्णु सोयाबीन (Herbicide tolerant soybean)54.4
बीटी मक्का (Bt maize)11.3
बीटी/शाकनाशी सहिष्णु मक्का (Bt/Herbicide tolerant maize)6.5
बीटी कपास (Bt cotton)4.9
शाकनाशी सहिष्णु कैनोला (Herbicide tolerant canola)4.6
बीटी/शाकनाशी सहिष्णु कपास (Bt/Herbicide tolerant cotton)3.6
शाकनाशी सहिष्णु मक्का (Herbicide tolerant maize)3.4
शाकनाशी सहिष्णु कपास (Herbicide tolerant cotton)1.3
कुल (Total)90.0

*मिलियन हेक्टेयर (Million hectares)
जेम्स, सी. 2005. व्यावसायिक बायोटेक/जीएम फसलों की वैश्विक स्थिति: 2005 (James, C. 2005. Global Status of Commercialized Biotech/GM Crops: 2005. ISAAA Briefs No. 34. ISAAA: Ithaca, NY.)

बायोटेक आलू (Biotech Potato)
कीट-प्रतिरोधी आलू (Insect-resistant potato)
यह बायोटेक आलू कीट-प्रतिरोधी मकई की तरह काम करता है। इसमें एक प्रोटीन होता है जो पौधे को कोलोराडो आलू बीटल (Colorado potato beetle) से अंतर्निहित सुरक्षा (built-in protection) प्रदान करता है। इस प्रकार, इस आलू को इस कीट के लिए अतिरिक्त सुरक्षा की आवश्यकता नहीं है, जिससे किसानों, उपभोक्ताओं और पर्यावरण को लाभ होता है। * ऑस्ट्रेलिया, कनाडा, जापान, फिलीपींस और अमेरिका。

वायरस-प्रतिरोधी आलू (Virus-resistant potato)
आलू की कई किस्मों को आलू लीफरोल वायरस (potato leafroll virus - PLRV) और आलू वायरस वाई (potato virus Y - PVY) का विरोध करने के लिए संशोधित किया गया है। जिस तरह लोगों को बीमारी से बचाव के लिए टीके (inoculations) मिलते हैं, उसी तरह ये आलू की किस्में जैव प्रौद्योगिकी के माध्यम से कुछ वायरसों से सुरक्षित (protected) हैं। इसके अलावा, वायरस प्रतिरोध के परिणामस्वरूप अक्सर कीटनाशकों का उपयोग कम हो जाता है, जो वायरस संचारित करने वाले कीट वैक्टर (insect vectors) को नियंत्रित करने के लिए आवश्यक है। * ऑस्ट्रेलिया, कनाडा, फिलीपींस और अमेरिका。

बायोटेक स्क्वैश (Biotech Squash)
वायरस-प्रतिरोधी स्क्वैश (Virus-resistant squash)
एक बायोटेक पीला क्रुकनेक स्क्वैश (yellow crookneck squash) अब तरबूज मोज़ेक वायरस (watermelon mosaic virus - WMV) और तोरी पीले मोज़ेक वायरस (zucchini yellow mosaic virus - ZYMV) का विरोध करने में सक्षम है। इन नई किस्मों में दोनों वायरस के आवरण प्रोटीन जीन (coat protein genes) होते हैं। यह बायोटेक दृष्टिकोण एफिड नियंत्रण (aphid control) को दरकिनार करता है, जो कीटनाशकों के उपयोग को कम या समाप्त कर सकता है। * कनाडा और अमेरिका。

बायोटेक आलू
देरी से पकने वाला टमाटर (Delayed-ripening tomato)
देरी से पकने वाला टमाटर किसी विकसित देश में उत्पादित होने वाली पहली आनुवंशिक रूप से संशोधित खाद्य फसल बन गया। इन टमाटर की किस्मों का शेल्फ जीवन (shelf life) विस्तारित (extended) है। उनमें एक जीन होता है जो प्राकृतिक नरम प्रक्रिया (natural softening process) को धीमा कर देता है जो पकने के साथ होती है。
ये टमाटर अन्य टमाटरों की तुलना में बेल (vine) पर अधिक दिन बिताते हैं, जिसके परिणामस्वरूप बेहतर स्वाद (better flavor) होता है। इसके अलावा, लंबे समय तक शेल्फ जीवन का कटाई (harvesting) और शिपिंग (shipping) में व्यावसायिक लाभ होता है जो उत्पादन की लागत (costs of production) को कम कर सकता है, * कनाडा, जापान, मैक्सिको और अमेरिका。

बायोटेक पपीता (Biotech papaya)
वायरस-प्रतिरोधी पपीता (Virus-resistant papaya)
हवाई (Hawaiian) में विकसित इस पपीते में एक वायरल जीन (viral gene) होता है जो पपीता रिंगस्पॉट वायरस (papaya ringspot virus - PRSV) के आवरण प्रोटीन को एन्कोड (encodes) करता है। यह प्रोटीन पपीते के पौधे को पीआरएसवी (PRSV) के खिलाफ अंतर्निहित सुरक्षा प्रदान करता है। यह बायोटेक पपीता वायरस प्रतिरोधी आलू के समान तरीके से काम करता है。

प्रश्न (Questions)

  1. बायलाफोस और फॉस्फिनोट्रिसिन के प्रति प्रतिरोध (resistance) प्रदान करने वाले बार जीन को ...….. से अलग किया गया था।
    1. स्ट्रेप्टोमाइसिस हाइग्रोस्कोपिकर्स
    2. बैसिलस थुरिंजिएंसिस
    3. बैसिलस सबटिलिस (Bacillius subtilis)
    4. उपरोक्त में से कोई नहीं (None of the above)
  2. Flavr-Savr™ …………… की जीएम किस्म (GM variety) है
    1. टमाटर
    2. आलू
    3. सोयाबीन (Soyabean)
    4. आंवला (Aonla)
  3. टमाटर की जीएम किस्म Flavr-Savr™ में …………… गुण (property) है
    1. देरी से पकना
    2. फल छेदक (fruit borer) के प्रति प्रतिरोध
    3. लीफ माइनर (leaf miner) के प्रति प्रतिरोधी
    4. उपरोक्त में से कोई नहीं
  4. जीएम फसलों के संभावित लाभ (potential benefits) …………… हैं
    1. अधिक फसल उपज
    2. कम कृषि लागत
    3. कृषि लाभ में वृद्धि
    4. उपरोक्त सभी (All the above)
  5. जीएम फसलों के संभावित खतरे (potential hazards) …………… हैं
    1. खाद्य पदार्थों में अनजाने में एलर्जी और अन्य पोषण-विरोधी कारकों को पेश करने का खतरा (The danger of unintentionally introducing allergens and other antinutrition factors in foods)
    2. खेती की गई फसलों से जंगली रिश्तेदारों में ट्रांसजीन के भागने की संभावना (The likelihood of transgenes escaping from cultivated crops into wild relatives)
    3. जीएम फसलों द्वारा उत्पादित विषाक्त पदार्थों के प्रति प्रतिरोध विकसित करने के लिए कीटों की क्षमता (The potential for pests to evolve resistance to the toxins produced by GM crops)
    4. उपरोक्त सभी
🔄 संस्करण 2.0 अद्यतन (Version 2.0 Update)
अंतिम अद्यतन (Last Updated): 7 सितंबर 2026
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यह स्टडी मटेरियल ICAR के मूल कंटेंट का हिंदी अनुवाद है। हम इसकी पूर्ण सटीकता की गारंटी नहीं देते। यह फाइल अभी सुधार और परीक्षण (Improvement Purpose) के लिए उपलब्ध है। बहुत जल्द हम इसे PDF फॉर्मेट में भी अपडेट करेंगे।

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