Los Angeles: पर्यावरणीय परिवर्तनों का सामना करने के लिए पौधों को अनुकूलनीय होना चाहिए, और वे जो अनुकूली रणनीतियाँ अपनाते हैं, वे अक्सर जलवायु और परिस्थितियों में परिवर्तन के समान परिवर्तनशील होनी चाहिए, जिसके लिए वे अनुकूलन करते हैं।
सूखे की प्रतिक्रिया में पौधों की जड़ें सुबेरिन नामक एक जल-विकर्षक बहुलक बनाती हैं, जो पानी को पत्तियों की ओर बढ़ने से रोकता है, जहां यह जल्द ही वाष्पित हो जाएगा।
परिणामस्वरूप पानी की हानि नल को सुबेरिन के बिना चालू छोड़ने के बराबर होगी। कुछ पौधों की जड़ों के अंदर केशिकाओं की रेखा बनाने वाली एंडोडर्मल कोशिकाएं सुबेरिन का उत्पादन करती हैं। टमाटर जैसे कुछ पौधों में जड़ की बाह्यत्वचा के ठीक नीचे एक्सोडर्मल कोशिकाओं में सुबेरिन का उत्पादन होता है।
एक्सोडर्मल सुबेरिन का उद्देश्य लंबे समय से अज्ञात है, लेकिन कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, डेविस के शोधकर्ताओं द्वारा नेचर प्लांट्स में प्रकाशित एक नए अध्ययन से पता चलता है कि यह एंडोडर्मल सुबेरिन के समान कार्य करता है और टमाटर के पौधे पानी के तनाव से निपटने में कम सक्षम हैं। यह ज्ञान वैज्ञानिकों को सूखा प्रतिरोधी फसलें विकसित करने में सहायता कर सकता है।
यूसी डेविस डिपार्टमेंट ऑफ प्लांट बायोलॉजी एंड जीनोम सेंटर के प्रोफेसर और पेपर के वरिष्ठ लेखक सियोभान ब्रैडी ने कहा, “यह पौधों को लंबे समय तक जीवित रहने और सूखे से निपटने में मदद करने के तरीकों के हमारे टूलबॉक्स में एक्सोडर्मल सबरिन जोड़ता है।”
“यह लगभग एक पहेली की तरह है – यदि आप यह पता लगा सकते हैं कि किन कोशिकाओं में संशोधन हैं जो कठिन पर्यावरणीय परिस्थितियों के दौरान पौधे की रक्षा करते हैं, तो आप सवाल पूछना शुरू कर सकते हैं, जैसे, यदि आप उन सुरक्षा को एक के ऊपर एक बनाते हैं, तो क्या इससे पौधा बनता है मजबूत?”
नए अध्ययन में, पोस्टडॉक्टरल विद्वान एलेक्स कैंटो-पास्टर ने एक्सोडर्मल सुबेरिन की भूमिका को उजागर करने और इसके उत्पादन को नियंत्रित करने वाले आनुवंशिक मार्गों को मैप करने के लिए ब्रैडी और सहयोगियों की एक अंतरराष्ट्रीय टीम के साथ काम किया।
ब्रैडी ने कहा, “यह शास्त्रीय और अत्याधुनिक पद्धति का विलय है जो हमें एक व्यक्तिगत कोशिका में होने वाली प्रक्रिया और आप पूरे संयंत्र में क्या देखते हैं, दोनों को देखने की सुविधा देता है।” “तो बहुत छोटे से बड़े की ओर जा रहे हैं।”
ब्रैडी, कैंटो-पास्टर और सहकर्मियों ने उन सभी जीनों की पहचान करके शुरुआत की जो रूट एक्सोडर्मल कोशिकाओं द्वारा सक्रिय रूप से उपयोग किए जाते हैं। फिर उन्होंने टमाटर के पौधों के उत्परिवर्ती उपभेदों को बनाने के लिए जीन संपादन किया, जिनमें कई जीनों के कार्यात्मक संस्करणों की कमी थी, उन्हें संदेह था कि वे सुबेरिन उत्पादन में शामिल हो सकते हैं। उन्होंने सात जीनों की खोज की जो सुबेरिन जमाव के लिए आवश्यक थे।
इसके बाद, शोधकर्ताओं ने कुछ उत्परिवर्ती टमाटर पौधों को दस दिनों के सूखे में उजागर करके सूखा सहनशीलता में एक्सोडर्मल सुबेरिन की भूमिका का परीक्षण किया। इन प्रयोगों के लिए, शोधकर्ताओं ने दो जीनों पर ध्यान केंद्रित किया: SIASFT, एक एंजाइम जो सुबेरिन उत्पादन में शामिल है और SlMYB92, एक प्रतिलेखन कारक जो सुबेरिन उत्पादन में शामिल अन्य जीनों की अभिव्यक्ति को नियंत्रित करता है।
प्रयोगों ने पुष्टि की कि दोनों जीन सुबेरिन उत्पादन के लिए आवश्यक हैं और उनके बिना, टमाटर के पौधे पानी के तनाव से निपटने में कम सक्षम हैं। जब उत्परिवर्ती पौधों को अच्छी तरह से पानी दिया गया तो वे सामान्य पौधों की तरह ही विकसित हुए, लेकिन बिना पानी के दस दिनों के बाद काफी अधिक मुरझा गए।
ब्रैडी ने कहा, “उन दोनों मामलों में जहां आपके जीन में उत्परिवर्तन होता है, पौधे अधिक तनावग्रस्त होते हैं और वे सूखे की स्थिति पर प्रतिक्रिया करने में सक्षम नहीं होते हैं।”
ग्रीनहाउस सेटिंग में सुबेरिन के मूल्य को दिखाने के बाद, शोधकर्ता अब क्षेत्र में सुबेरिन की सूखारोधी क्षमता का परीक्षण करने की योजना बना रहे हैं।
ब्रैडी ने कहा, “हम इस निष्कर्ष पर काम कर रहे हैं और टमाटरों को अधिक सूखा सहिष्णु बनाने की कोशिश करने के लिए इसे खेत में डाल रहे हैं।”
