ఇది దేశవ్యాప్తంగా ఉన్న విశ్వవిద్యాలయాలు మరియు ఓనోలజీ సంస్థలలో సుపరిచితమైన దృశ్యం: ద్రాక్ష తీగల వరుసలు సంవత్సరాల పనిని సూచిస్తాయి, ప్రతి ఒక్కటి వైన్ పరిశ్రమను మంచిగా మార్చాలనే ఆశతో ఉన్నాయి.

మొదటి చూపులో, ద్రాక్ష-పెంపకం పద్ధతులు శతాబ్దాలుగా చాలా మారినట్లు అనిపించదు. పెంపకందారులు ఒక తీగను మరొక పుప్పొడితో ఫలదీకరణం చేస్తారు, వ్యాధిని నిరోధించే మరియు నాణ్యమైన ద్రాక్షను ఉత్పత్తి చేసే సంతానం సృష్టించాలని ఆశించారు.

కానీ తెర వెనుక, ద్రాక్ష-పెంపకం పరిశోధన జన్యు డేటాను విశ్లేషించే కంప్యూటర్లపై ఎక్కువగా ఆధారపడుతుంది. ఇది కొత్త ద్రాక్ష రకాలను అభివృద్ధి చేసే రేటును పెంచుతుందని మరియు వైన్ తయారీ పరిశ్రమ యొక్క శక్తిని నిర్ధారిస్తుందని ఆశ.

'మేము ఏమి చేస్తున్నామో వివరించడానికి ప్రయత్నించినప్పుడు నేను 23andme యొక్క సారూప్యతను ఉపయోగిస్తాను' అని వైటికల్చర్ అండ్ ఎనోలజీ అసోసియేట్ ప్రొఫెసర్ డాక్టర్ డారియో కాంటు చెప్పారు. కాలిఫోర్నియా విశ్వవిద్యాలయం, డేవిస్. 'మీ వంశపారంపర్యత మరియు కొన్ని వ్యాధుల నుండి అనారోగ్యానికి గురయ్యే ఈ కంపెనీలన్నీ ఇటాలియన్ ద్రాక్షలోని జన్యువులను త్వరగా అర్థం చేసుకోవడానికి ఈ కంపెనీల మాదిరిగానే ఇలాంటి సాధనాలను ఉపయోగిస్తున్నామని నేను భావిస్తున్నాను.'

డాక్టర్ కాంటు వివిధ లక్షణాలకు కారణమైన తేడాలను అర్థం చేసుకోవడానికి వైన్ ద్రాక్ష సాగు యొక్క జన్యు అలంకరణను విశ్లేషించడానికి కంప్యూటర్లను ఉపయోగిస్తాడు. వ్యాధి మరియు కరువుకు మరింత నిరోధకత కలిగిన అసలు రకాలను సృష్టించడానికి మరియు కొత్త, ప్రత్యేకమైన రుచులను అందించడానికి పెంపకందారులు కావాల్సిన లక్షణాలను కలపడానికి ప్రయత్నించవచ్చు.

సైన్స్ మనకు ఇష్టమైన వైన్లను సేవ్ చేయగలదా?

'నేను పెంపకందారుని కాదు' అని డాక్టర్ కాంటు చెప్పారు. “నేను ఆండీ వాకర్ [యుసి-డేవిస్‌లో తోటి ఫ్యాకల్టీ సభ్యుడు] తో కలిసి పనిచేస్తాను. అతను పెంపకందారుడు. అతను సాంప్రదాయ పెంపకందారుడు మరియు నేను కంప్యూటర్ వ్యక్తిని అనే అర్థంలో మేము ఒకరినొకరు పూర్తి చేసుకుంటాము, కాబట్టి అతను ఆసక్తి చూపే కొన్ని లక్షణాల యొక్క జన్యుశాస్త్రాలను అర్థం చేసుకోవడానికి నేను అతనికి సహాయం చేస్తాను.

“కాబట్టి ఆండీ ఏమిటంటే, వ్యాధి నిరోధకత-బూజు, మొదలైన వాటికి అడవి ద్రాక్ష యొక్క సహజ జనాభాను పరీక్షించడం-ఆపై అతను ఆ లక్షణాలను పండించిన రకాలుగా పరిచయం చేయడానికి ప్రయత్నిస్తాడు. ఆ లక్షణాల యొక్క జన్యు ప్రాతిపదికను అర్థం చేసుకోవడానికి నేను అతనికి సహాయం చేస్తాను. ”

ద్రాక్షను పాత పద్ధతిలో తయారు చేయడం

సాంప్రదాయకంగా, ఒక పెంపకందారుడు కావాల్సిన లక్షణాలు లేదా సమలక్షణాలతో రెండు మాతృ మొక్కలను ఎన్నుకుంటాడు. ఉదాహరణకు, ఒక పేరెంట్ పెద్ద ద్రాక్షను కలిగి ఉండవచ్చు, కానీ పేలవమైన వ్యాధి సహనం, మరొకరు చిన్న ద్రాక్ష కలిగి ఉండవచ్చు, కానీ బూజు తెగులుకు నిరోధకతను కలిగి ఉంటారు. ఈ సందర్భంలో, ఈ మొక్కలను దాటడం ద్వారా, పెంపకందారులు పెద్ద బెర్రీలు మరియు వ్యాధి నిరోధకత యొక్క కావాల్సిన లక్షణాలను కలిగి ఉన్న సంతానం కోరుకుంటారు.

ఆడ తల్లిదండ్రులను సారవంతం చేయడానికి పెంపకందారుడు మగ తల్లిదండ్రుల నుండి పుప్పొడిని ఉపయోగించిన తర్వాత, ఫలిత విత్తనాలను పండిస్తారు. మొక్కలు ఫలించటానికి మరియు మూల్యాంకనం చేయడానికి నాలుగు నుండి ఆరు సంవత్సరాలు పడుతుంది.

క్యాచ్? సంతానంలో ఎవరైనా కోరుకున్న లక్షణాన్ని వారసత్వంగా పొందుతారని ఇది హామీ ఇవ్వలేదు. సంభావ్యంగా, సంవత్సరాల పని అక్షరాలా ఫలించదని నిరూపించగలదు.

డాక్టర్ లాన్స్ కాడిల్-డేవిడ్సన్ (నిలబడి) మరియు డాక్టర్ అవీ కర్న్, అనుకూలమైన ద్రాక్ష లక్షణాల కోసం పెద్ద ఎత్తున జన్యు డేటాను విశ్లేషిస్తున్నారు

ప్రకృతికి అప్‌గ్రేడ్ ఇవ్వడం

మార్కర్-సహాయక పెంపకం అనేది ద్రాక్ష పరిశోధనలో కంప్యూటర్లను ఉపయోగించే ఒక మార్గం, ఇది కేంద్ర భాగం VitisGen2 ప్రాజెక్ట్ . ఏ పద్ధతి ద్రాక్ష మొలకలని ఎంచుకోవాలో పెంపకందారులకు సహాయపడటానికి ఈ పద్ధతి DNA డేటాను ఉపయోగిస్తుంది. ఎక్కువ వ్యాధి మరియు తెగులు నిరోధకత కలిగిన మంచి రుచిగల ద్రాక్షతో మొక్కలను అభివృద్ధి చేయడమే లక్ష్యం.

'ద్రాక్షరసం పెంపకం కార్యక్రమాలలో, మాకు చాలా డేటా ఉంది' అని కంప్యుటేషనల్ బయాలజీ మరియు క్వాంటిటేటివ్ జెనెటిక్స్ యొక్క పోస్ట్ డాక్టోరల్ రీసెర్చ్ అసోసియేట్ డాక్టర్ అవినాష్ కర్న్ చెప్పారు. కార్నెల్ విశ్వవిద్యాలయం . “DNA డేటా ఉంది, ఇందులో DNA సీక్వెన్సింగ్ డేటా మరియు సమలక్షణ డేటా ఉన్నాయి. ఫినోటైప్ డేటా వ్యాధి నిరోధకత, పండ్ల నాణ్యత లేదా కోల్డ్ టాలరెన్స్ వంటి అనుసరణలు కావచ్చు. ”

వైటిస్జెన్ 2 వంటి ప్రోగ్రామ్ నుండి ఉత్పన్నమయ్యే సమాచార పరిమాణాన్ని విశ్లేషించడానికి అధిక కంప్యూటింగ్ శక్తి చాలా ముఖ్యమైనదని కర్న్ చెప్పారు.

మార్కర్-సహాయక పెంపకం సంతానోత్పత్తి ప్రక్రియను క్రమబద్ధీకరించడానికి ప్రయత్నిస్తుంది. మొదట, పరిశోధకులు నిర్దిష్ట ద్రాక్ష తీగలకు సమలక్షణ మరియు జన్యు డేటాను సేకరిస్తారు. సమాచారం డేటాబేస్లో ఉంచబడుతుంది మరియు పరిశోధకులు ఏ జన్యు శ్రేణి లేదా మార్కర్ ఒక నిర్దిష్ట లక్షణంతో సంబంధం కలిగి ఉన్నారో తెలుసుకోవడానికి సాధనాలను ఉపయోగిస్తారు. అప్పుడు, మొక్క యొక్క DNA లో ఆ మార్కర్ కోసం వెతకడం ద్వారా, అది కావలసిన నాణ్యతను కలిగి ఉందో లేదో వారు నిర్ణయించవచ్చు.

హైబ్రిడ్ గ్రేప్స్ మేటర్ ఎందుకు

కర్న్ ఈ ప్రక్రియను ఒక పుస్తకం ద్వారా స్కిమ్మింగ్‌తో పోల్చి, మొత్తం వచనాన్ని చదవడానికి బదులుగా కొన్ని ముఖ్య పదాల కోసం చూస్తాడు.

కావలసిన లక్షణం గుర్తించబడిన తర్వాత, పెంపకందారులు సంప్రదాయ పద్ధతులను ఉపయోగించి ఒక శిలువను తయారు చేస్తారు మరియు ఫలిత విత్తనాలను నాటండి. వైన్ ఫలించే వరకు చాలా సంవత్సరాలు వేచి ఉండటానికి బదులుగా, తీగలు కావలసిన జన్యువును నెలల్లో తీసుకువెళుతున్నాయా అని పెంపకందారులు చూడవచ్చు.

మొలకలకి కొన్ని నెలల వయస్సు వచ్చిన తర్వాత, మొక్క ఒక నిర్దిష్ట DNA మార్కర్‌ను వారసత్వంగా తీసుకుంటుందో లేదో తెలుసుకోవడానికి ఆకు కణజాలం విశ్లేషించవచ్చు. అలా చేస్తే, పెంపకందారుడు వైన్ పెరగడం కొనసాగించవచ్చు. కాకపోతే, దానిని విస్మరించవచ్చు.

'[మార్కర్-సహాయక ఎంపిక] పెంపకందారునికి సమయం, డబ్బు మరియు స్థలాన్ని ఆదా చేయడంలో సహాయపడుతుంది' అని కర్న్ చెప్పారు. 'సాంప్రదాయిక [పెంపకం] పద్ధతిలో ఈ సమాచారాన్ని ఉపయోగించడం మరియు విశ్లేషించడంలో ఇది చాలా పెద్ద తేడా.'

భవిష్యత్తు ఏమిటి?

కంప్యూటర్ సహాయంతో ద్రాక్ష పెంపకం వైన్ వినియోగదారులను ఎలా ప్రభావితం చేస్తుంది? వ్యాధులకు నిరోధకత లేదా మారుతున్న వాతావరణానికి అనుకూలంగా ఉండే తీగలు వైన్ తయారీదారులకు పెరుగుతున్న వినియోగదారుల డిమాండ్‌ను తీర్చడానికి అవసరమైన ద్రాక్షను కలిగి ఉన్నాయని కర్న్ చెప్పారు.

'మేము చేసే పని ఖచ్చితంగా [ద్రాక్ష] పెంపకందారులకు సహాయం చేస్తుంది, సమయం మరియు డబ్బు ఆదా చేయడం ద్వారా మరియు మరింత సమర్థవంతమైన నిర్ణయాలు తీసుకోవడంలో [వారికి సహాయం చేయడం]' అని కర్న్ చెప్పారు. 'వారు మంచి ఉత్పత్తిని అందించగలుగుతారు, ఇది మంచి నాణ్యమైన వైన్ ఉత్పత్తికి సహాయపడుతుంది.'

మీకు ఇష్టమైన వైన్ల వెనుక నిజం

కొత్త ద్రాక్ష రకాలను అభివృద్ధి చేయడంతో పాటు, ఇప్పటికే ఉన్న, కాని అంతగా తెలియని, సాగు యొక్క జన్యు పదార్థాన్ని అర్థం చేసుకోవడం చాలా ముఖ్యం అని డాక్టర్ కాంటు చెప్పారు.

'వాతావరణ మార్పు వైటికల్చర్ మరియు వైన్ తయారీని ఎలా నాశనం చేస్తుందనే దాని గురించి మేము చాలా మాట్లాడతాము, కాని అందుబాటులో ఉన్న సాగులను అన్వేషించవచ్చు' అని ఆయన చెప్పారు. 'అక్కడ వేలాది మంది ఉన్నారు. దక్షిణ ఇటలీ లేదా దక్షిణ స్పెయిన్ వంటి చాలా వేడి మరియు పొడి వాతావరణంలో సాగు చేయడానికి అనువుగా ఉన్నవి [కొన్ని] ఉన్నాయి. అవి ఇప్పుడు మనం ఎదుర్కొంటున్న వాతావరణానికి బాగా అనుకూలంగా ఉంటాయి మరియు భవిష్యత్తులో మనం ఎదుర్కొంటున్న వాతావరణానికి మరింత అనుకూలంగా ఉంటాయి.

“మా అల్మారాల్లో మనం కనుగొన్న వాటికి వేర్వేరు పేర్లు మరియు వేర్వేరు లేబుల్‌లు ఉంటాయి. కానీ ప్రస్తుతం మన దగ్గర ఉన్నదానికంటే ఇది చాలా మంచిది. ”

మా వైన్ & టెక్ సంచికలో సైన్స్ భవిష్యత్తులో పానీయాలను ఎలా నడిపిస్తుందనే దాని గురించి మరింత తెలుసుకోండి.