विज्ञान एक लंबे समय तक चलने वाले क्रिसमस ट्री का उत्पादन कर सकता है? | नवाचार | स्मिथसोनियन - लेख, नवाचार, प्रौद्योगिकी, विज्ञान, वन्य जीवन

क्रिसमस ट्री को किसान क्रिंज बनाने के लिए प्लास्टिक, क्रिसमस ट्री से निपटने की साइट जैसा कुछ नहीं है। लेकिन अमेरिकियों को पीवीसी के लिए सुगंधित पिच और राल से व्यापार करने का मन नहीं है।

गैलप के अनुसार, अमेरिकी घरों में, जो एक पेड़ लगाते हैं, 80 प्रतिशत से अधिक एक नकली डालते हैं, लगभग 25 साल पहले की संख्या। क्या बुरा है - यदि आप एक क्रिसमस ट्री किसान हैं, तो वह यह है कि नकली पेड़ आसानी से एक दशक या उससे अधिक समय तक चलते हैं, इसलिए आज खरीदे गए प्रत्येक के लिए, यह 10 या अधिक वास्तविक पेड़ हैं जो आने वाले वर्षों में नहीं बेचे जाएंगे। ।

कनाडा में क्रिसमस ट्री किसानों का एक समूह वापस लड़ रहा है, लेकिन नोवा स्कोटिया के बाइबल हिल रिसर्च सेंटर में क्रिसमस ट्री रिसर्च सेंटर में विकसित की गई एक नई और बेहतर किस्म पर अपनी उम्मीदें जगा रहा है। और यह क्रिसमस, इस डलहौज़ी विश्वविद्यालय के संस्थान में पौधे लगाने वाले वैज्ञानिक - दुनिया में एकमात्र ऐसी सुविधा है - जो अपने श्रम के फल का अनावरण कर रहे हैं: स्मार्ट बालसम।

यह एक क्रिसमस पसंदीदा के साथ शुरू होता है

Balsam firs, अपनी गहरी हरी सुइयों और स्वादिष्ट खुशबू के लिए जाने जाते हैं, एक नोवा स्कोटिया विशेषता और कनाडा में सबसे अधिक बिकने वाले क्रिसमस पेड़ों में से एक हैं। वे प्रतिवर्ष 1.7 मिलियन क्रिसमस पेड़ों के कनाडा निर्यात का एक बड़ा हिस्सा बनाते हैं, जिनमें से कई अमेरिकी लिविंग रूम में समाप्त होते हैं; कुछ को बैंकॉक और दुबई में भेज दिया गया है।

समस्या यह है कि क्रिसमस के पेड़ों के लिए इस्तेमाल की जाने वाली सभी प्रजातियां (और उस मामले के लिए किसी भी जंगली पौधे की प्रजाति की तरह) के रूप में, बाल्सम फेयर, अनियमित रूप में हैं। कुछ दूसरों की तुलना में छोटे और मोटे होते हैं; कुछ लम्बे और पतले होते हैं; कुछ घने हैं, जबकि अन्य विरल हैं; कुछ सीधे, समान रूप से वितरित शाखाएं हैं, कुछ बल्कि विकृत-दिखने वाली हैं; और कुछ काटने के तुरंत बाद सुइयों को बहाते हैं, जबकि अन्य आपके कालीन पर कूड़े के बिना नए साल के माध्यम से ताजा और हरे रहते हैं।

स्मार्ट बालसम में इनमें से कोई भी अनियमितता नहीं है, क्योंकि यह एक क्लोन है। "ज्यादातर उत्पादक अपने पेड़ों को बीज से लगाते हैं, आमतौर पर शंकु से प्राप्त होता है जहां कोई नियंत्रित परागण नहीं होता है, जिसका अर्थ है कि हर अंकुर की आनुवंशिकी अद्वितीय है, इसलिए प्रत्येक पेड़ अलग तरह से व्यवहार करता है, " लाडा बताते हैं।

स्मार्ट प्लांट साइंस शब्दजाल के एक कौर के लिए एक संक्षिप्त रूप है: सिनेसेंस मॉड्यूलेटेड एबीकेशन रेगुलेटेड टेक्नोलॉजी। इसे और अधिक सरलता से कहने के लिए, लाडा कहते हैं, स्मार्ट पेड़ वे सब कुछ हैं जो आप कभी क्रिसमस ट्री में चाहते थे: चित्र-परिपूर्ण वास्तुकला, मजबूत सुगंध, नीला-हरा रंग और उत्कृष्ट सुई प्रतिधारण।

ये पेड़ व्यापारिक दृष्टि से भी स्मार्ट हैं। एक बार जब पेड़ व्यावसायिक रूप से उपलब्ध हो जाते हैं, तो एक स्थानीय उत्पादकों के समूह नोवा स्कोटिया के क्रिसमस ट्री काउंसिल ने सहस्राब्दी के सेट के लिए मार्केटिंग अभियान शुरू करने की योजना बनाई है, जिसके बारे में वे सोच रहे हैं कि एक आकर्षक दिखने वाला पेड़ चुनें एक ख़राब दिखने वाले नाम वाले ब्रांड पर "SMART" पढ़ने वाले लेबल की तलाश। वे यह भी उम्मीद कर रहे हैं कि क्रिसमस ट्री के दुकानदार इसके लिए कुछ अतिरिक्त रुपये भी देंगे - और तकनीक-प्रेमी वैज्ञानिकों द्वारा निर्मित एक पहाड़ी लाइव ट्री के वादे से कृत्रिम पेड़ के गलियारे से बहकाया जाएगा।

जीएमएओ विरोधी भीड़ यह जानकर निश्चिंत हो सकती है कि एसएमएएल बाल्सम जेनेटिक इंजीनियरिंग का उत्पाद नहीं है, लाडा का कहना है, हालांकि उन्होंने और उनकी टीम ने जीनोमिक्स विज्ञान में नवीनतम तकनीकों के साथ-साथ पुराने जमाने की प्रजनन तकनीकों का भी इस्तेमाल किया।

ऐसे:

एक क्रिसमस ट्री स्मार्ट बनाना

सबसे पहले, आदर्श लक्षण (रूप, सुई प्रतिधारण, सुगंध, आदि) के लिए हजारों बलम फ़िर की जांच की गई। फिर, इन लक्षणों के लिए आनुवंशिक मार्करों को ट्रांसक्रिपटॉमिक्स विश्लेषण के माध्यम से पहचाना गया था - एक तकनीक जो शोधकर्ताओं को यह समझने की अनुमति देती है कि विभिन्न पर्यावरणीय परिस्थितियों में विभिन्न जीनों को कैसे व्यक्त किया जाता है। इस जानकारी के साथ, टीम ने पारंपरिक संकरण तरीकों का इस्तेमाल किया ताकि वांछित लक्षणों के साथ उन्नत बलम देवदार किस्में बनाई जा सकें, और फिर उन्हें यह सुनिश्चित करने के लिए क्लोन किया कि हर पेड़ समान होगा।

इस मामले में क्लोनिंग कम फ्रेंकस्टीनियन है, तो यह लगता है - यह एक माली के समान है "कटिंग ले रहा है, " और यह तरीका है कि आपके यार्ड में किसी भी कैमेलिया या दौनी झाड़ी का प्रचार किया गया होगा।

इस सब में सबसे बड़ा करतब, लाडा का कहना है, सुई ड्रॉप के लिए जिम्मेदार जीन की पहचान करना था, जीवित पेड़ों का लक्षण जो उपभोक्ताओं को सबसे अधिक अप्रिय लगता है। यह सिर्फ एक जीन नहीं है जो सुई ड्रॉप के लिए जिम्मेदार है, वह कहता है, कई हैं, और चाल यह जानने के लिए थी कि सुई ड्रॉप के आनुवंशिकी कैसे अन्य चर के साथ बातचीत करते हैं, बाहरी परिस्थितियों से लेकर, जैसे तापमान और आर्द्रता से जैविक कारक, जैसे प्रकाश संश्लेषक और हार्मोनल प्रक्रियाएं।

"यह पहली बार था कि इस तरह के रिश्तों के जटिल सेट को क्रिसमस के पेड़ों में एक एकल शारीरिक रोग के लिए जांच की गई है - इस मामले में फसल के बाद सुई हानि।" "यह एक ऐसी जटिल प्रक्रिया है, यह केवल एक कारक नहीं है।"

बालसमंद के आम तौर पर काटने के बाद छह या सात सप्ताह के लिए अपनी सुइयों को पकड़ते हैं, जबकि स्मार्ट पेड़ तीन महीने या उससे अधिक समय तक उन पर रहता है। लाडा इसे उत्पादकों के लिए एक बड़े वरदान के रूप में देखता है, क्योंकि निर्यात के लिए किस्मत में क्रिसमस के पेड़ नोवा स्कोटिया में अक्टूबर के पहले सप्ताह तक काटे जाते हैं।

हालांकि, अपने लिविंग रूम में किसी एक को जल्द ही खड़ा करने की उम्मीद न करें। नोवा स्कोटिया में उत्पादकों ने आने वाले वर्ष में पहले स्मार्ट पेड़ लगाएंगे, और यह कम से कम पांच साल पहले क्रिसमस ट्री के आकार के साथ परिपक्व हो जाएंगे और अपनी खुदरा शुरुआत करेंगे।

अपने पेड़ पर रोशनी करो?

अनुसंधान से बाहर आने के लिए एक अप्रत्याशित खोज यह थी कि एलईडी क्रिसमस रोशनी का सुई प्रतिधारण पर अत्यधिक लाभकारी प्रभाव पड़ता है। क्योंकि प्रकाश संश्लेषण, जो क्रिसमस के पेड़ के कटने के बाद भी जारी रहता है, सुइयों को ताजे रहने और पेड़ से जुड़े रहने में मदद करता है, टीम ने विभिन्न प्रकार की प्रकाश योजनाओं के प्रभाव का मूल्यांकन किया, जिनमें एलईडी, तापदीप्त बल्ब और दुकानों में फ्लोरोसेंट रोशनी शामिल हैं जहां कई क्रिसमस पेड़ बेचे जाते हैं, साथ ही जब पेड़ों को भेज दिया जाता है, तब से अंधेरे का प्रभाव पड़ता है। एलईडी प्रकाश व्यवस्था ने अब तक के सबसे अच्छे परिणामों का उत्पादन किया, लेकिन लाडा ने पाया कि लाल और सफेद एलईडी बल्बों द्वारा उत्पादित प्रकाश की आवृत्ति सबसे अधिक फायदेमंद थी।

"लाल और सफेद वर्णक्रमीय वे हैं जो एक क्लोरोप्लास्ट स्तर पर पेड़ द्वारा उपयोग किए जाते हैं, यह कार्बोहाइड्रेट और शर्करा को संश्लेषित करने की अनुमति देता है, " लाडा कहते हैं। "और वह पेड़ को लंबी अवधि के लिए सुइयों को संरक्षित करने के लिए ऊर्जा प्रदान करता है।"

यह ग्रह के लिए अच्छी खबर है, क्योंकि एलईडी क्रिसमस की रोशनी पुराने जमाने के गरमागरम प्रकाश किस्में की तुलना में 80 से 90 प्रतिशत कम ऊर्जा का उपयोग करती है। यह लाभ एसएमएआरटी पेड़ों के लिए विशेष नहीं है, हालांकि - कोई भी क्रिसमस ट्री एलईडी रोशनी के साथ लंबे समय तक रहेगा। और दुर्भाग्य से, SMART पेड़ अपने नाम के प्रतियोगियों की तुलना में कम पर्यावरण के अनुकूल हो सकते हैं।

लाडा की एक आशा यह थी कि वह अधिक से अधिक पेड़ों को उगाने के लिए कीटों और रोग प्रतिरोधक क्षमता के आनुवांशिकी को अनलॉक कर सकता है, जिससे कीटनाशकों को कम कीटनाशकों की आवश्यकता होगी। लेकिन यह पता चला कि सूई ड्रॉप के लिए आनुवंशिक प्रतिरोध के लिए प्रजनन कीट प्रतिरोध के लिए प्रजनन के लिए काउंटर चला गया। अब तक, यह प्रतीत होता है कि वे लक्षण आनुवांशिक स्तर पर असंगत हैं, हालांकि लाडा का प्रयास जारी रखना है। वे कहते हैं, "हमें उम्मीद है कि पर्यावरण के अनुकूल होने वाले पेड़ के साथ आने में अधिक समय लगेगा, इसलिए उत्पादकों को अधिक से अधिक एग्रोकेमिकल्स लगाने की जरूरत नहीं है, " वे कहते हैं। कि स्मार्ट balsam संस्करण 2.0 तक इंतजार करना होगा।

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