ধানের রোগ খুঁজতে গিয়ে মিলল নতুন ব্যাকটেরিয়া, প্রজাতির নামের সঙ্গে যুক্ত হলো ‘বাংলাদেশ’

গল্পের শুরুটা হয় ২০২৩ সালের ফেব্রুয়ারি মাসে। উত্তরবঙ্গের রাজশাহীর তানোর উপজেলার ধানখেতে হঠাৎ করেই ধানের দানা বিবর্ণ হয়ে যাচ্ছে। কোথাও কোথাও দানা ঠিকমতো পরিপক্বও হচ্ছে না। কিন্তু এইরকম হওয়ার কারণ কী? কোন জীবাণুর আক্রমণে এমন হচ্ছে? এ প্রশ্নের উত্তর খুঁজতে গিয়ে নতুন এক ব্যাকটেরিয়ার সন্ধান পান নোয়াখালী বিজ্ঞান ও প্রযুক্তি বিশ্ববিদ্যালয়ের (নোবিপ্রবি) কৃষি বিভাগের শিক্ষার্থী অর্ণব গোস্বামী। সবচেয়ে অবাক করা ব্যাপার হলো, বিজ্ঞানীদের কাছে এই ব্যাকটেরিয়াটির আগে কোন পরিচিত ছিল না। সম্পূর্ণ নতুন আবিষ্কৃত এ প্রজাতির নাম রাখা হয়েছে Pantoea bangladeshensis sp. nov. NSTU24 (প্যানটোয়া বাংলাদেশেনসিস)। গবেষণাটি সম্প্রতি বিজ্ঞান সাময়িকী নেচার পোর্টফোলিওর স্বনামধন্য জার্নাল সায়েন্টিফিক রিপোর্টস-এ প্রকাশিত হয়েছে।
অর্ণব গোস্বামী তখন স্নাতক শেষ বর্ষের শিক্ষার্থী। থিসিসের জন্য গবেষণার বিষয় খুঁজছিলেন তিনি। নোবিপ্রবির কৃষি বিভাগের অধ্যাপক মেহেদী হাসান রুবেল তাঁকে ধানের দানা বিবর্ণ হওয়ার রোগ নিয়ে কাজ করার পরামর্শ দেন। সেই পরামর্শেই রাজশাহীর তানোর উপজেলা থেকে আক্রান্ত ধানের নমুনা সংগ্রহ করেন অর্ণব এবং লেগে পড়েন রোগের কারণ অনুসন্ধানে।

রোগাক্রান্ত ধানগাছপ্রথমে গবেষকদের ধারণা ছিল, Burkholderia গণের কোনো ব্যাকটেরিয়ার কারণে ধানের এ রোগ হচ্ছে। বিষয়টি নিশ্চিত হতে আক্রান্ত ধানের নমুনা থেকে ব্যাকটেরিয়া আলাদা করেন তাঁরা। গবেষণাগারে এভাবে কোনো নমুনা থেকে ব্যাকটেরিয়া আলাদা করার প্রক্রিয়াকে বলে আইসোলেশন। এ প্রক্রিয়ায় সাতটি সন্দেহভাজন ব্যাকটেরিয়ার কলোনি পাওয়া যায়। সেখান থেকে দুটি ব্যাকটেরিয়া আলাদা করে পরীক্ষা করেন গবেষকেরা।
ধান এবং ভাত নিয়ে চারটি ভ্রান্তধারণা বনাম বৈজ্ঞানিক বাস্তবতাপ্রথমে গবেষকদের ধারণা ছিল, Burkholderia গণের কোনো ব্যাকটেরিয়ার কারণে ধানের এ রোগ হচ্ছে। বিষয়টি নিশ্চিত হতে আক্রান্ত ধানের নমুনা থেকে ব্যাকটেরিয়া আলাদা করেন তাঁরা।কিন্তু ব্যাকটেরিয়া দুটি সত্যিই রোগ সৃষ্টি করতে পারে কি না, তা নিশ্চিত হওয়া দরকার ছিল। তার জন্য করা হয় প্যাথোজেনিসিটি পরীক্ষা। পরীক্ষায় দেখা যায়, ব্যাকটেরিয়া দুটি ধানের গাছে মাঠের আক্রান্ত নমুনার মতোই রোগ সৃষ্টি করতে পারে। অর্থাৎ ধানের দানা বিবর্ণ হওয়ার পেছনে ব্যাকটেরিয়া দুটির ভূমিকা রয়েছে।
এরপর ব্যাকটেরিয়া দুটির জিনগত উপাদানের আংশিক ক্রম বিশ্লেষণ করেন গবেষকেরা। এ প্রক্রিয়াকে বলে আংশিক জিন সিকোয়েন্সিং। পরীক্ষার ফলাফল হাতে পেয়েই অবাক হয়ে যান হন তাঁরা। কারণ, ব্যাকটেরিয়া দুটি Burkholderia গণের নয়, বরং এগুলো Pantoea গণের ব্যাকটেরিয়া।
ব্যাকটেরিয়ার বাহ্যিক বৈশিষ্ট্যগবেষণার এ পর্যায়ে অর্ণবকে সার্বিক সহযোগিতা করেন প্রাইমএশিয়া বিশ্ববিদ্যালয়ের অণুজীববিজ্ঞান বিভাগের প্রভাষক অংকন দত্ত এবং গবেষণার সঙ্গে সরাসরি যুক্ত ছিলেন নোবিপ্রবির কৃষি বিভাগের সহকারী অধ্যাপক পীযূস কান্তি ঝাঁও।
স্নাতক শেষ হওয়ার পরও গবেষণাটি নিয়ে কাজ চালিয়ে যাওয়ার সিদ্ধান্ত নেন অর্ণব। অধ্যাপক মেহেদী হাসান রুবেলের উৎসাহে এবার ব্যাকটেরিয়াটির সম্পূর্ণ জিনোম বিশ্লেষণের উদ্যোগ নেন তিনি। এ পর্যায়ে গবেষণায় যুক্ত হন ডিএনএ সলিউশন লিমিটেড, ঢাকার মাকসুদুর রহমান নায়েম এবং নোবিপ্রবির অণুজীববিজ্ঞান বিভাগের এ বি জেড নাইমুর রহমান।
উচ্চ তাপমাত্রা থেকে বোরো ধান রক্ষায় করণীয়পরীক্ষার ফলাফল হাতে পেয়েই অবাক হয়ে যান হন গবেষকেরা। কারণ, ব্যাকটেরিয়া দুটি Burkholderia গণের নয়, বরং এগুলো Pantoea গণের ব্যাকটেরিয়া।গবেষকেরা এবার ব্যাকটেরিয়াটির সম্পূর্ণ জিনোম সিকোয়েন্সিং বা Whole Genome Sequencing করেন। জিনোম হলো কোনো জীবের সব জিনগত তথ্যের সমষ্টি। এর সম্পূর্ণ ক্রম বিশ্লেষণ করলে জীবটির জিনগত বৈশিষ্ট্য সম্পর্কে বিস্তারিত জানা যায়। গবেষণার বিশ্লেষণের ফলাফল থেকে দেখা যায়, ব্যাকটেরিয়াটি আগে পরিচিত কোনো প্রজাতির সঙ্গে মেলে না। অর্থাৎ এটি Pantoea গণের সম্পূর্ণ নতুন একটি প্রজাতি।
গবেষণার এ পর্যায়ে গুরুত্বপূর্ণ দিকনির্দেশনা দেন গাজীপুর কৃষি বিশ্ববিদ্যালয়ের ইনস্টিটিউট অব বায়োটেকনোলজি অ্যান্ড জেনেটিক ইঞ্জিনিয়ারিংয়ের (আইবিজিই) প্রতিষ্ঠাতা চেয়ারম্যান অধ্যাপক ড. তোফাজ্জল ইসলাম। তাঁর জিনোমবিষয়ক সহযোগিতায় গবেষণাটি আরও এগিয়ে যায়।
তবে নতুন প্রজাতির সন্ধান পেলেই তার বৈজ্ঞানিক নাম দেওয়া যায় না। আন্তর্জাতিকভাবে নতুন প্রজাতির স্বীকৃতি পেতে কিছু নিয়ম মানতে হয়। আন্তর্জাতিক ব্যাকটেরিয়াল নামকরণ বিধিমালা বা আইসিএনপি অনুযায়ী, নতুন প্রজাতির ব্যাকটেরিয়াকে অন্তত দুটি স্বীকৃত কালচার কালেকশন কেন্দ্রে সংরক্ষণ করতে হয়।
কালচার কালেকশন হলো ব্যাকটেরিয়া ও অন্যান্য অণুজীব সংরক্ষণের বিশেষ সংগ্রহশালা। সেখানে বিভিন্ন অণুজীব নির্দিষ্ট নিয়মে সংরক্ষণ করা হয়, যাতে ভবিষ্যতে অন্য গবেষকেরাও সেগুলো নিয়ে কাজ করতে পারেন। নতুন প্রজাতির পরিচয় নির্ধারণের জন্য যে মূল নমুনা সংরক্ষণ করা হয়, তাকে বলা হয় টাইপ স্ট্রেইন।
প্রথমবার ইংল্যান্ডের মাঠে ফলেছে সোনালি ধানগবেষণার বিশ্লেষণের ফলাফল থেকে দেখা যায়, ব্যাকটেরিয়াটি আগে পরিচিত কোনো প্রজাতির সঙ্গে মেলে না। অর্থাৎ এটি Pantoea গণের সম্পূর্ণ নতুন একটি প্রজাতি।নতুন ব্যাকটেরিয়ার সন্ধান পাওয়ার পর গবেষণাপত্র তৈরি করেন গবেষকেরা। কিন্তু আন্তর্জাতিক জার্নালে প্রকাশের পথ সহজ ছিল না। শুরুতে কয়েকটি বিখ্যাত জার্নালে গবেষণাপত্র জমা দিলেও তা প্রকাশের জন্য গৃহীত হয়নি। পর্যালোচকেরা জানান, নতুন প্রজাতির দাবি প্রতিষ্ঠা করতে হলে ব্যাকটেরিয়াটিকে বিশ্বের দুটি স্বীকৃত কালচার কালেকশন কেন্দ্রে টাইপ স্ট্রেইন হিসেবে সংরক্ষণ করতে হবে।
এ জন্য প্রয়োজন ছিল বাংলাদেশ সরকারের অনুমতিপত্র। শুরু হয় নতুন এক দৌড়ঝাঁপ। পরিবেশ, বন ও জলবায়ু পরিবর্তন মন্ত্রণালয়ের সঙ্গে যোগাযোগ করেন গবেষকেরা। দীর্ঘ প্রক্রিয়া শেষে মন্ত্রণালয়ের তৎকালীন অতিরিক্ত সচিব ড. ফাহমিদা খানম এবং উপসচিব আমিরুল কায়সারের সহযোগিতায় প্রয়োজনীয় PIC, MAT ও IRCC অনুমতিপত্র সংগ্রহ করেন তাঁরা।
সব আনুষ্ঠানিকতা শেষে ব্যাকটেরিয়াটিকে পাঠানো হয় নিউজিল্যান্ডের আইসিএমপি এবং বেলজিয়ামের বিসিসিএম/এলএমজি কালচার কালেকশনে। প্রতিষ্ঠান দুটি ব্যাকটেরিয়াটিকে টাইপ স্ট্রেইন হিসেবে সংরক্ষণ করে। ফলে নতুন প্রজাতির স্বীকৃতি পাওয়ার পথে গুরুত্বপূর্ণ শর্ত পূরণ হয়।
অবশেষে দীর্ঘ গবেষণা, পরীক্ষা-নিরীক্ষা ও নানা বাধা পেরিয়ে গবেষণাপত্রটি প্রকাশিত হয় সায়েন্টিফিক রিপোর্টস জার্নালে। নতুন আবিষ্কৃত এই ব্যাকটেরিয়ার নাম রাখা হয় Pantoea bangladeshensis sp. nov. NSTU24। নামের bangladeshensis অংশটি এসেছে বাংলাদেশের নাম থেকে।
দেশের শস্য ভান্ডারে যুক্ত হলো নতুন ছয় জাতের ধাননতুন আবিষ্কৃত এই ব্যাকটেরিয়ার নাম রাখা হয় Pantoea bangladeshensis sp. nov. NSTU24। নামের bangladeshensis অংশটি এসেছে বাংলাদেশের নাম থেকে।গবেষণার পুরো পথটি অবশ্য মসৃণ ছিল না। বিশেষ করে অর্থের অভাব ছিল বড় বাধা। গবেষণার জন্য বিশ্ববিদ্যালয় মঞ্জুরি কমিশনে (ইউজিসি) দুইবার অর্থায়নের প্রস্তাব জমা দিয়েছিলেন গবেষকেরা। কিন্তু কোনোবারই অর্থ বরাদ্দ পাওয়া যায়নি। ফলে আর্থিক সংকটের মধ্যেও নিজেদের অর্থায়নে গবেষণাগারের কাজ শুরু করেন তাঁরা। নমুনা সংগ্রহ, ব্যাকটেরিয়া পৃথক করা, পরীক্ষা-নিরীক্ষা এবং জিনোম বিশ্লেষণ—প্রতিটি ধাপেই নিজেদের উদ্যোগে এগিয়ে যেতে হয়েছে।
গবেষণাপত্রটি লেখার ক্ষেত্রেও গুরুত্বপূর্ণ সহযোগিতা করেন নোবিপ্রবির অণুজীববিজ্ঞান বিভাগের শিক্ষার্থী মাহমুদুল হাসান শান্ত। অর্ণব গোস্বামীর উদ্যোগ, অধ্যাপক মেহেদী হাসান রুবেল ও অধ্যাপক ড. তোফাজ্জল ইসলামের দিকনির্দেশনা এবং অন্য সহগবেষকদের সম্মিলিত প্রচেষ্টায় পূর্ণতা পায় গবেষণাটি।
ধান চাষে কতটা গ্রিনহাউজ গ্যাস নিঃসরণ হয়, সত্যিই কি পরিবেশের জন্য ক্ষতিকর