कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय के वैज्ञानिकों ने आनुवंशिक डेटा की खोज की है जो टमाटर और चावल जैसी खाद्य फसलों को लंबे समय तक जीवित रहने में मदद करेगा, हमारे गर्म ग्रह पर सूखे की अधिक तीव्र अवधि।
पिछले दशक के दौरान, अनुसंधान दल ने फसल की जड़ों का एक आणविक एटलस बनाने की मांग की, जहां पौधे पहले सूखे और अन्य पर्यावरणीय खतरों के प्रभावों का पता लगाते हैं। ऐसा करने में, उन्होंने ऐसे जीन का खुलासा किया, जिनका उपयोग वैज्ञानिक इन तनावों से पौधों की रक्षा के लिए कर सकते हैं। उनका काम, 20 मई को पत्रिका में प्रकाशित हुआ सेल, ने जड़ के कार्यों की उच्च स्तर की समझ हासिल की क्योंकि इसने टमाटर की जड़ों की विभिन्न कोशिकाओं के आनुवंशिक डेटा को घर के अंदर और बाहर दोनों जगह उगाया।
"अक्सर, शोधकर्ता प्रयोगशाला और ग्रीनहाउस प्रयोग करते हैं, लेकिन किसान खेतों में चीजें उगाते हैं, और यह डेटा फील्ड नमूनों को भी देखता है," नीलिमा सिन्हा, यूसी डेविस, प्लांट बायोलॉजी के प्रोफेसर और पेपर के सह-लेखक ने कहा। डेटा से जीन के बारे में जानकारी मिली जो पौधे को तीन प्रमुख चीजें बनाने के लिए कहती है।
जाइलम खोखले, पाइप जैसे बर्तन होते हैं जो पानी और पोषक तत्वों को जड़ों से लेकर अंकुर तक ले जाते हैं। जाइलम में परिवहन के बिना, पौधा प्रकाश संश्लेषण के माध्यम से अपना भोजन नहीं बना सकता है। यूसी डेविस में प्लांट बायोलॉजी के प्रोफेसर लीड स्टडी लेखक सिओभान ब्रैडी ने कहा, "सूखे के साथ-साथ नमक और अन्य तनावों के खिलाफ पौधों को किनारे करने के लिए जाइलम बहुत महत्वपूर्ण हैं।"
बदले में, जाइलम में पादप खनिज परिवहन के बिना, मनुष्यों और अन्य जानवरों के पास हमारे अस्तित्व के लिए आवश्यक कम विटामिन और पोषक तत्व होंगे। जाइलम बनाने के लिए आवश्यक कुछ विशिष्ट खिलाड़ियों के अलावा, नए और आश्चर्यजनक जीन पाए गए।
जीन का दूसरा प्रमुख सेट वे हैं जो लिग्निन और सबरिन का उत्पादन करने के लिए जड़ की बाहरी परत को निर्देशित करते हैं। कॉर्क में सुबेरिन प्रमुख पदार्थ है और यह पौधों की कोशिकाओं को एक मोटी परत में घेर लेता है, सूखे के दौरान पानी में रहता है। टमाटर और चावल जैसी फसलों की जड़ों में सुबेरिन होता है। सेब के फलों में उनकी बाहरी कोशिकाओं के आसपास सबरिन होता है। यह कहीं भी होता है, यह पौधे को पानी खोने से रोकता है। लिग्निन भी कोशिकाओं को जलरोधी करता है और यांत्रिक सहायता प्रदान करता है।
"सुबेरिन और लिग्निन सूखे से सुरक्षा के प्राकृतिक रूप हैं, और अब जब कोशिकाओं की इस विशिष्ट परत में उनके लिए एन्कोड करने वाले जीन की पहचान की गई है, तो इन यौगिकों को बढ़ाया जा सकता है," अध्ययन के सह-लेखक जूलिया बेली-सेरेस, एक यूसी ने कहा जेनेटिक्स के रिवरसाइड प्रोफेसर। "मैं उत्साहित हूं कि हमने इस नमी बाधा परत को नियंत्रित करने वाले जीन के बारे में बहुत कुछ सीखा है। फसलों के लिए सूखा सहनशीलता में सुधार करने में सक्षम होने के लिए यह बहुत महत्वपूर्ण है, "उसने कहा।
जीन जो एक पौधे की जड़ विभज्योतक के लिए सांकेतिक शब्दों में बदलना करते हैं, टमाटर, चावल और अरबीडॉप्सिस के बीच उल्लेखनीय रूप से समान निकले, जो एक खरपतवार जैसा मॉडल पौधा है। मेरिस्टेम प्रत्येक जड़ का बढ़ता हुआ सिरा है, और यह जड़ को बनाने वाली सभी कोशिकाओं का स्रोत है।
बेली-सेरेस ने कहा, "यह वह क्षेत्र है जो बाकी जड़ बनाने जा रहा है, और इसके स्टेम सेल आला के रूप में कार्य करता है।" "यह जड़ों के गुणों को स्वयं निर्धारित करता है, जैसे कि वे कितने बड़े होते हैं। इसका ज्ञान होने से हमें बेहतर रूट सिस्टम विकसित करने में मदद मिल सकती है।"
ब्रैडी ने समझाया कि जब किसान किसी विशेष फसल में रुचि रखते हैं, तो वे ऐसे पौधों का चयन करते हैं जिनमें ऐसी विशेषताएं होती हैं जिन्हें वे देख सकते हैं, जैसे कि बड़े, अधिक आकर्षक फल। प्रजनकों के लिए जमीन के नीचे के गुणों वाले पौधों का चयन करना अधिक कठिन होता है जिन्हें वे नहीं देख सकते हैं।
ब्रैडी ने कहा, "जमीन के नीचे एक पौधे का 'छिपा हुआ आधा', प्रजनकों के लिए महत्वपूर्ण है कि वे एक पौधे को सफलतापूर्वक विकसित करना चाहते हैं या नहीं।" "एक पौधे की जड़ों के विभज्योतक को संशोधित करने में सक्षम होने से हमें अधिक वांछनीय गुणों वाली फसलों को इंजीनियर करने में मदद मिलेगी।"
हालांकि इस अध्ययन ने केवल तीन पौधों का विश्लेषण किया, टीम का मानना है कि निष्कर्षों को अधिक व्यापक रूप से लागू किया जा सकता है। बेली-सेरेस ने कहा, "टमाटर और चावल 125 मिलियन से अधिक वर्षों के विकास से अलग हो गए हैं, फिर भी हम उन जीनों के बीच समानताएं देखते हैं जो प्रमुख विशेषताओं को नियंत्रित करते हैं।" "यह संभावना है कि ये समानताएं अन्य फसलों के लिए भी सही हैं।"