সৃজনশীলঃ ‘নিচের চিত্র দুটি…’ ময়মনসিংহ বোর্ড ২০২৩ – জীবপ্রযুক্তি, জীববিজ্ঞান, জীববিজ্ঞান ১ম পত্র (এইচএসসি)

ক্যালাস সৃষ্টি টিস্যু কালচার প্রযুক্তির একটি গুরুত্বপূর্ণ ধাপ। 

এক্সপ্লান্ট স্থানান্তরের পর পাত্রটি বৈদ্যুতিক আলো (৩,০০০-৫,০০০ লাক্স) ও তাপমাত্রা (১৭°-২০° সে.) নিয়ন্ত্রিত কক্ষে রেখে দিলে কয়েকদিনের মধ্যে এক্সপ্লান্ট আস্তে আস্তে ক্যালাসে অর্থাৎ অনিয়ন্ত্রিত বিভাজনক্ষম কোষ পিন্ড তে রূপান্তরিত হবে। ক্যালাস থেকে এক সময় ক্ষুদ্র ক্ষুদ্র চারা বের হতে শুরু করবে। যা পরবর্তীতে পূর্ণাঙ্গ উদ্ভিদে পরিণত হবে। অর্থাৎ টিসু কালচার প্রযুক্তিতে চাহিদা অনুযায়ী ট্রান্সজেনিক উদ্ভিদ পেতে কেলাস এর গুরুত্ব অত্যাধিক।

উদ্দীপকে নির্দেশিত 'B' জৈব প্রযুক্তি টি হচ্ছে টিস্যু কালচার। 

উদ্ভিদের দেহ থেকে পৃথককৃত যে কোন বিভাজনক্ষম অঙ্গ (যেমন শীর্ষমুকুল, কক্ষমুকুল, কচিপাতা ইত্যাদি) বা টিস্যু দেহের বাইরে সম্পূর্ণ কৃত্রিম ও জীবাণুমুক্ত অবস্থায় বিশেষভাবে প্রস্তুতকৃত পুষ্টি মাধ্যমে আবাদ করে পুর্ণাঙ্গ চারা উদ্ভিদ সৃষ্টি করাকে টিস্যু কালচার বলা হয়। এর ধাপসমূহ নিম্নে আলোচনা করা হলো। 

১। এক্সপ্লান্ট নির্বাচন: সঠিক এক্সপ্লান্ট নির্বাচন টিস্যু কালচারের জন্য একটি অতি গুরুত্বপূর্ণ বিষয়। স্বাস্থ্যবান, নিরোগ ও ভাইরাসমুক্ত অর্থাৎ উৎকৃষ্ট জার্ম প্লাজমবিশিষ্ট উদ্ভিদ থেকেই এক্সপ্লান্ট নির্বাচন করতে হয়। পর্ব বা পর্বমধ্যকে এক্সপ্লান্ট হিসেবে ব্যবহার করার জন্য পূর্বমধ্যের কিছু টিস্যুসহ পর্ব কেটে নেওয়া হয় ।

২। কালচার মিডিয়াম বা পুষ্টি মাধ্যম: টিস্যু কালচারের জন্য কোন একক প্রকৃতির কালচার মিডিয়াম নেই। প্রত্যেক উদ্ভিদের জন্য ভিন্ন ভিন্ন উদ্দেশ্যে ভিন্ন ভিন্ন উপাদানসম্পন্ন কালচার মিডিয়াম প্রয়োজন হয়। তবে সবক্ষেত্রেই একটি মৌলিক পুষ্টি উপাদানের প্রয়োজন পড়ে। এ মৌলিক পুষ্টি উপাদানসমৃদ্ধ কালচার মিডিয়ামকে ক্যাসাল মিডিয়াম বলে। এ মিডিয়া তৈরিতে যে সব রাসায়নিক উপাদান এর প্রয়োজন হয় সেগুলো হলো: (ক) উপাদান, (খ) জৈব পুষ্টি উপাদান, (গ) বৃদ্ধি হরমোন ও (ঘ) অ্যাগার অ্যাগার।

৩। জীবাণু মুক্তকরণ বা নির্জীবকরণঃ পুষ্টি উপাদানে জীবাণু জন্মানোর সম্ভাবনা থাকে, অণুজীবের জন্য তা খুবই  উপাদেয় হওয়ায় সেখানে কালচার মিডিয়ামকে নষ্ট করে দেয়। দ্রবণসহ কাচপাত্রটি নির্বীজকরণ যন্ত্রের সাহায্যে নির্বীত করা হয়। সেখান থেকে সুবিধামত পাত্রে ঢেলে নিয়ে পাত্রগুলো তখন কক্ষ তাপমাত্রায় (২০) সে.) রেখে দিলে মিডিয়াম জেলির মত জমাট বাধে।  

৪। মিডিয়ামের এক্সপ্লান্ট বা টিস্যু স্থানান্তর: এক্সপ্লান্ট একটি বাফার দ্রবণে রেখে বিভিন্ন নির্বীজকণ রাসায়নিক ধবনে নির্বীজ করে নিতে হয়। এ সময় প্রয়োজনীয় চিমটা ডুরি, কাঁচি এমনকি হাত এবং যে বিশেষ স্থানে স্থানান্তর কাজ সম্পন্ন হবে সে স্থানটিও! ইমাইল আলকোহল দিয়ে জীবাণুমুক্ত করা হয়। এরপর এক্সপ্লান্টকে কাঁচ পাত্রে জামাটবাঁধা পুষ্টি উপাদানের উপর বাসিয়ে দেয়া হয়।

৫ । ক্যালাস সৃষ্টি ও সংখ্যাবৃদ্ধি: এক্সপ্লান্ট স্থানান্তরের পর পাত্রটি বৈদ্যুতিক আলো (৩,০০০-৫,০০০ লাক্স)

ও তাপমাত্রা (১৭-২০° সে.) নিয়ন্ত্রিত কক্ষে রেখে দিলে কয়েকদিনের মধ্যে এক্সপ্লান্ট আস্তে আস্তে কালোসে  রূপান্তরিত হবে। ক্যাপাস থেকে এক সময় ক্ষুদ্র ক্ষুদ্র চারা বের হতে শুরু করবে।

৬.ক্ষুদ্র চারা থেকে পূর্ণাঙ্গ চারা সৃষ্টি। মুলবিহীন ক্ষুদ্র চারাগুলো সাবধানে কেটে নিয়ে এমন কিছু কালচার মিডিয়ামে স্থানান্তর করতে হয় যেখানে এদের প্রত্যেকলিত মূল ও কান্ড সৃষ্টি হয়ে একেকটি ক্ষুদ্র চারা উদ্ভিদে পরিস্ফুটিত হবে। এসব কাজ তখনও আলো-তাপ নিয়ন্ত্রিত কক্ষে নির্বীজ অবস্থায় সম্পন্ন করা হয়।

 ৭। চারা উদ্ভিদ স্থানান্তরকরণ: ক্ষুদ্র চারা থেকে সৃষ্ট চারা উদ্ভিদগুলো যখন পূর্ণাঙ্গ চারায় পরিণত হয় তখন তাছোট ছোট মাটিভরা পাত্র বা টবে সাবধানে স্থানান্তর করা হয়।

৮। প্রাকৃতিক পরিবেশে তথা মাঠ পর্যায়ে স্থানান্তর: টবসহ চারা উদ্ভিদকে কিছুটা আর্দ্র পরিবেশে রাখা হয়, তবে রোপিত চারা উদ্ভিদগুলো কক্ষের বাইরে রেখে মাঝে মাঝে বাইরের প্রাকৃতিক পরিবেশের সাথে খাপ খাইে নিতে হয়। পূর্ণাঙ্গ চারা উদ্ভিদগুলো সজীব ও সবল হয়ে উঠলে সেগুলোকে এক পর্যায়ে প্রাকৃতিক পরিবেশে মাটিতে লাগানো হয়। এভাবেই টিস্যু কালচারের মাধ্যমে চারা উদ্ভিদ উৎপাদন কাজ সম্পন্ন করা হয়।

উদ্দীপকে উল্লিখিত 'A' জৈব প্রযুক্তিটি হচ্ছে DNA রিকম্বিনেন্ট। কৃষি ক্ষেত্রে এর ব্যাপক প্রসার লক্ষণীয়।

একটি DNA অণুর কাঙ্খিত দু'জায়গা কেটে খন্ডটিকে পৃথক করে নির্দিষ্ট স্থানে জোড়া দেয়ার ফলে যে সংকর DNA অণু উৎপন্ন হয় তাকে 'রিকম্বিনেন্ট DNA' বলে। কৃষি ক্ষেত্রে এর বিস্তরণ  নিম্নরূপ।

১। পতঙ্গ আক্রমণরোধী ট্রান্সজেনিক উদ্ভিদ উদ্ভাবন: আমেরিকায় তুলা গাছে পোকার আক্রমণরোধ করার জন্য Bacillusthuriengiensis নামক ব্যাক্টেরিয়া জিন সহযোগে ট্রান্সজেনিক তুলাগাছ উদ্ভাবন করা সম্ভব হয়েছে। এই ট্রান্সজেনিক তুলাগাছে পোকার জন্য বিষাক্ত প্রোটিন সৃষ্টি হয়। ফলে পোকার আক্রমণ হয় না।

২। সালফার সমৃদ্ধ ট্রান্সজেনিক ঘাস উদ্ভাবন: সূর্যমুখীর সালফার তৈরিকারী জিন, ক্লোভার ঘাসে স্থানান্তরিত করে উদ্ভাবন করা হয়েছে ট্রান্সজেনিক সালফার ঘাস। এই সালফার ঘাস ভেড়ার দেহে সালফারের অভাব পূরণ করে উন্নতমানের পশম উৎপাদনে সাহায্য করছে।

৩। ভিটামিন A ও আয়রন সমৃদ্ধ সুপার রাইস উদ্ভাবন: ড্যাফোডিল থেকে বিটা ক্যারোটিন তৈরির চারটি জিন এবং অতিরিক্ত আয়রন তৈরির তিনটি জিন, ধানে প্রতিস্থাপন করে উদ্ভাবন করা হয়েছে ভিটামিন A ও আয়রন সমৃদ্ধ সুপার রাইস। এতে ছেলেমেয়েরা ভিটামিন এ এর অভাবে আর অন্ধ হবে না। আর মায়েরা রক্তশূন্যতার জন্য বিভিন্ন রোগ থেকে রেহাই পাবে।

৪। আলো বিচ্ছুরণকারী ট্রান্সজেনিক তামাক গাছ উদ্ভাবন: জোনাকি পোকার আলো বিচ্ছুরণকারী জিন তামাক গাছে স্থানান্তর করে উদ্ভাবন করা হয়েছে আলো বিচ্ছুরণকারী তামাক গাছ। এ তামাক গাছ থেকে অন্ধকারে আলো বিচ্ছুরিত হয়।

৫। অধিক ফলনশীল ট্রানজেনিক উদ্ভিদ উদ্ভাবন: টমেটো গাছের জিন ও আলু গাছের জিন একত্র করে তৈরি করে নতুন ধরনের ট্রান্সজেনিক গাছ। এ গাছে মাটির নিচে আলু এবং উপরে টমেটো জন্মাবে।

৬। রোগপ্রতিরোধক্ষম জাত উদ্ভাবন: ভাইরাস, ব্যাক্টেরিয়া, ছত্রাক ও নানান রকমের কীটপতঙ্গ প্রতিরোধক্ষম জাত উদ্ভাবনে Recombinant DNA প্রযুক্তি সাফল্য অর্জন করেছে।

৭। নাইট্রোজেন সংবন্ধনে: নাইট্রোজেন সংবন্ধনকারী ব্যাক্টেরিয়া হতে নাইট্রোজেন সংবন্ধনের জন্য দায়ী জিন E. coli ব্যাক্টেরিয়াতে স্থানান্তরিত করা হয়েছে। আশা করা যাচ্ছে নিফ জিন স্থানান্তরের মাধ্যমে ভবিষ্যতে সার ছাড়া ফসলের ফলন বাড়বে।

৮। টিস্যু কালচার: এই পদ্ধতিতে উদ্ভিদের বর্ধনশীল অঙ্গের ক্ষুদ্র অংশ; যেমন মূল, জীবাণুমুক্ত ও নিয়ন্ত্রিত পরিবেশে আবাদ করা হয়। এই কালচারের ফলে এসব বর্ধনশীল অঙ্গসমূহ থেকে অসংখ্য অনুচারা উৎপন্ন হয়। এসব অনুচারার প্রত্যেকে পরে উপযুক্ত পরিবেশে পৃথক পৃথক পূর্ণাঙ্গ উদ্ভিদে পরিণত হয়।

কৃষি ক্ষেত্রে, রিকম্বিনেন্ট DNA এর ব্যবহার অত্যন্ত সাফল্যমন্ডিত।