शोधकर्ताओं ने हाल ही में टमाटर के पौधों को पानी के तनाव से निपटने में मदद करने में पॉलिमर सुबेरिन की महत्वपूर्ण भूमिका पर प्रकाश डाला है।
लगातार बदलती पर्यावरणीय परिस्थितियों के सामने, पौधों ने अपना अस्तित्व सुनिश्चित करने के लिए परिष्कृत रणनीतियाँ विकसित की हैं। ऐसी ही एक रणनीति में सुबेरिन का उत्पादन शामिल है, एक जल-विकर्षक बहुलक जो सूखे की अवधि के दौरान पौधों के लिए महत्वपूर्ण है।
कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, डेविस के शोधकर्ताओं ने हाल ही में टमाटर के पौधों को पानी के तनाव से निपटने में मदद करने में सुबेरिन की महत्वपूर्ण भूमिका पर प्रकाश डाला है, एक ऐसी खोज जो सूखा प्रतिरोधी फसलों के विकास का मार्ग प्रशस्त कर सकती है।
सुबेरिन पौधों की जड़ों में एक सुरक्षात्मक कवच कार्य करता है, जो पानी को पत्तियों की ओर ऊपर जाकर नष्ट होने से बचाता है, जहां यह तेजी से वाष्पित हो जाता है। यह प्राकृतिक रक्षा तंत्र जल संरक्षण के लिए चालू नल को बंद करने के समान है। जबकि यह ज्ञात था कि जड़ केशिकाओं को अस्तर करने वाली एंडोडर्मल कोशिकाएं सुबरिन का उत्पादन करती हैं, जड़ के एपिडर्मिस के ठीक नीचे पाए जाने वाले एक्सोडर्मल सुबरिन का कार्य अब तक एक रहस्य बना हुआ है।
नेचर प्लांट्स में प्रकाशित अभूतपूर्व अध्ययन से पता चलता है कि एक्सोडर्मल सुबेरिन अपने एंडोडर्मल समकक्ष के समान उद्देश्य को पूरा करता है। इसके बिना, टमाटर के पौधों में पानी की कमी को झेलने की क्षमता कम हो जाती है।
यूसी डेविस डिपार्टमेंट ऑफ प्लांट बायोलॉजी एंड जीनोम सेंटर के प्रोफेसर और अध्ययन के वरिष्ठ लेखक सियोभान ब्रैडी ने बताया, “यह पौधों को लंबे समय तक जीवित रहने और सूखे से निपटने में मदद करता है।
ब्रैडी, पोस्टडॉक्टरल विद्वान एलेक्स कैंटो-पास्टर और सहयोगियों की एक अंतरराष्ट्रीय टीम के साथ, एक्सोडर्मल सुबेरिन की भूमिका और इसके उत्पादन को नियंत्रित करने वाले आनुवंशिक मार्गों को जानने के लिए शोध किया। टीम ने सेलुलर स्तर पर होने वाली प्रक्रियाओं और पूरे पौधे पर उनके प्रभाव की जांच करने के लिए पारंपरिक और आधुनिक तकनीकों के मिश्रण का इस्तेमाल किया।
शोधकर्ताओं ने टमाटर के पौधों की जड़ एक्सोडर्मल कोशिकाओं में सक्रिय जीन की पहचान करके शुरुआत की। फिर उन्होंने सुबेरिन उत्पादन में शामिल होने वाले संदिग्ध कई जीनों के कार्यात्मक संस्करणों की कमी वाले उत्परिवर्ती कवच को बनाने के लिए जीन संपादन का उपयोग किया। उनके प्रयासों से सुबेरिन जमाव के लिए सात आवश्यक जीनों की पहचान हुई।
सूखा सहनशीलता में एक्सोडर्मल सुबेरिन की भूमिका को समझने के लिए, टीम ने कुछ उत्परिवर्ती टमाटर पौधों को दस दिनों के सूखे के अधीन रखा। उन्होंने विशेष रूप से दो जीनों पर ध्यान केंद्रित किया: SIASFT, एक एंजाइम जो सुबेरिन उत्पादन में शामिल है, और SlMYB92, एक प्रतिलेखन कारक जो सुबेरिन उत्पादन से जुड़े अन्य जीन को नियंत्रित करता है। प्रयोगों ने सुबेरिन उत्पादन के लिए इन जीनों की आवश्यकता की पुष्टि की और प्रदर्शित किया कि उनके बिना, टमाटर के पौधे पानी के तनाव के प्रति काफी अधिक संवेदनशील होते हैं।
उत्परिवर्ती पौधे अच्छी तरह से पानी वाली परिस्थितियों में सामान्य रूप से बढ़ने में कामयाब रहे, लेकिन दस दिन के सूखे की अवधि के बाद उनमें उल्लेखनीय रूप से मुरझाहट देखी गई। ब्रैडी ने कहा, “दोनों ही 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।”
नियंत्रित वातावरण में सुबेरिन के महत्व को प्रमाणित करने के बाद, शोधकर्ता अब वास्तविक दुनिया की कृषि सेटिंग्स में इसकी प्रभावकारिता का परीक्षण करने के लिए उत्सुक हैं।
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