मिलिए जैतून के बागों और अंगूर के बगानों को तबाह करने वाले बैक्टीरिया से

यूरोपीय संघ के शीर्ष 20 प्राथमिकता वाले पौध कीटों में से एक, ज़ायलेला फास्टिडियोसा एक जीवाणु है जो विभिन्न प्रकार की पौध रोगों का कारण बनता है। 

यह घातक ऑलिव क्विक डिक्लाइन सिंड्रोम (OQDS) का कारण बनता है, जिसने पिछले 15 वर्षों में यूरोप में व्यापक प्रकोप फैलाया है, और इसका वार्षिक आर्थिक प्रभाव €5.5 बिलियन से अधिक का अनुमानित है।

यूरोप और विश्व स्तर पर इस जीवाणु की उत्पत्ति

ज़ायलेला फास्टिडियोसा ज़ायलेला की केवल दो ज्ञात प्रजातियों में से एक है; दूसरी ज़ायलेला ताइवानेंसिस है, जो ताइवान द्वीप पर एशियाई नाशपाती पर नाशपाती की पत्तियों को झुलसाने का कारण बनती है।

एक एरोबिक, ग्राम-नकारात्मक जीवाणु जो पौधों के जल परिवहन ऊतकों (जाइलम) में बढ़ता है, X. fastidiosa विश्व भर में कई पौधों की बीमारियों का कारण है। 

ये बैक्टीरिया जलवाहिनियों (xylem) के माध्यम से पौधों में स्वतंत्र रूप से यात्रा कर सकते हैं, और ऐसा करते हुए लगातार अपनी संख्या बढ़ाते रहते हैं। 

एक बार जब उनकी संख्या एक महत्वपूर्ण स्तर तक पहुँच जाती है, तो परिणामस्वरूप बनने वाली बायोफिल्म जाइलम को अवरुद्ध कर देती है, जिससे पानी का तनाव और जिंक तथा लोहा जैसे तत्वों की कमी हो जाती है, जो रोगज़नक़ से जुड़े कई रोगों के लक्षणों का कारण बनते हैं।

इस तरह की बीमारी की पहली रिपोर्ट 1892 में आई जब एक अज्ञात प्लेग ने कैलिफ़ोर्निया के अंगूर के बागों के लगभग 14,000 हेक्टेयर (34,600 एकड़) को नष्ट कर दिया। 

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इस "एनाहेम रोग" का नाम बाद में न्यूटन पियर्स के नाम पर पियर्स रोग रखा गया, जो इस प्रकोप का अध्ययन करने के लिए लाए गए जीवाणु-विज्ञानी थे। 

पियर्स ने सही अनुमान लगाया कि इस बीमारी का कारण एक सूक्ष्म संक्रामक एजेंट था, हालांकि वह उस विशिष्ट एजेंट को अलग करने या पहचानने में असमर्थ थे।

20^वीं सदी के अधिकांश समय तक इसे एक वायरस माना जाता था, 1973 में जाकर X. फास्टिडियोसा को एक जीवाणु के रूप में पहचाना गया। 1987 में जाकर वेल्स एट अल. द्वारा इस जीवाणु का औपचारिक रूप से वर्णन किया गया और इसका नाम ज़ायलेला फास्टिडियोसा रखा गया। 

तब से, 88 वानस्पतिक परिवारों की 696 पौधों की प्रजातियों को इस रोगजनक के लिए उपयुक्त मेज़बान के रूप में पहचाना गया है।

ज़ायलेला से होने वाली ज्ञात बीमारियों में से कई कृषि और आर्थिक दृष्टि से महत्वपूर्ण हैं। इनमें पूर्व में उल्लेखित पियर्स रोग, जो वर्तमान में कैलिफ़ोर्निया की वाइन-निर्माण उद्योग को अनुमानित वार्षिक 104 (€92) मिलियन डॉलर का नुकसान पहुँचाता है, जैतून की पत्तियों का झुलसना और OQDS शामिल हैं।

OQDS जैतून की पत्तियों, टहनियों और शाखाओं के मुरझाने और सूखने का कारण बनता है, जिससे पेड़ फल नहीं दे पाते और अंततः पेड़ का पतन और मृत्यु हो जाती है।

सबसे खराब पूर्वानुमान मॉडल दिखाते हैं कि 2070 तक अकेले इटली में कुल आर्थिक हानि €5.6 बिलियन तक हो सकती है, और देश में प्रकोप के कारण अनुमानित 100,000 नौकरियाँ पहले ही खत्म हो चुकी हैं।

इसके विनाशकारी प्रभावों और नए वातावरणों तथा मेज़बानों के अनुकूल तेज़ी से ढलने की क्षमता के कारण, ज़ायलेला फास्टिडियोसा को यूरोपीय संघ में एक क्वारंटाइन जीव के रूप में विनियमित किया जाता है। संघ क्षेत्र में इसके परिचय और आवागमन को कानून द्वारा निषिद्ध किया गया है।

ज़ायलेला कैसे फैलता है और यह वर्तमान में कहाँ पाया जाता है

मध्य अमेरिका की मूल निवासी, ज़ाइलैला फास्टिडियोसा का संचरण सिकाडेलीडे (लीफहॉपर) और सर्कोपिडी (स्पिटल-बग और फ्रॉगहॉपर) परिवारों के ज़ाइलम-पोषक कीड़ों द्वारा मेज़बान पौधों के बीच होता है। 

इस तरह के कीड़े केवल छोटी दूरी (लगभग 100 मीटर) तक ही सीमित उड़ान भरने में सक्षम होते हैं, लेकिन हवा द्वारा बहने पर इनके बहुत लंबी दूरी तक यात्रा करने का भी रिकॉर्ड है। जमीनी स्तर पर जड़ कलमों (root grafts) के माध्यम से जीवाणु संचरण भी होता हुआ देखा गया है।

लंबी दूरी का प्रसार अक्सर संक्रमित पौधों की आवाजाही के माध्यम से होता है। ऐसा माना जाता है कि इसी तरह रोगज़नक को इटली और अन्य यूरोपीय देशों में लाया गया था।

अक्टूबर 2013 में, दक्षिणी इटली के पुग्लिया क्षेत्र में ज़ायलेला फास्टिडियोसा को जैतून के पेड़ों को संक्रमित करते हुए पाया गया था। 

यूरोपीय संघ के भीतर बैक्टीरियम की यह पहली रिपोर्ट थी। इस बीमारी ने जैतून के बागों की उपज में तीव्र गिरावट ला दी, और अप्रैल 2015 तक, यह लेचे के पूरे प्रांत और पुग्लिया के अन्य क्षेत्रों को प्रभावित कर रही थी।

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इटली में शामिल उप-प्रजाति की पहचान X. fastidiosa subsp. pauca के रूप में की गई है, यह एक ऐसा स्ट्रेन है जो जैतून के पेड़ों और गर्म जलवायु को विशेष रूप से पसंद करता है। इस उप-प्रजाति को तब से संयुक्त राज्य अमेरिका में कृषि जैव-आतंकवाद सुरक्षा अधिनियम के तहत सूचीबद्ध किया गया है क्योंकि इसकी विनाशकारी क्षमता है।

इटली में हुए प्रकोपों के जवाब में, यूरोपीय खाद्य सुरक्षा प्राधिकरण (EFSA) ने नवंबर 2015 में एक असाधारण वैज्ञानिक कार्यशाला बुलाई। 

दुनिया भर से 100 से अधिक वैज्ञानिक इस कार्यक्रम में शामिल हुए ताकि रोगज़नक़ से संबंधित प्रमुख ज्ञान की कमियों की पहचान की जा सके और अनुसंधान प्राथमिकताओं पर चर्चा की जा सके। 

उसी महीने, EFSA ने पुग्लिया में चल रहे प्रयोगों से यह निष्कर्ष निकाला कि अंगूर की बेलें इस क्षेत्र में ज़ायलेला का एक संभावित भंडार थीं।

अक्टूबर 2015 तक, यह रोगज़नक फ्रांस के मुख्यभूमि पर प्रोवेंस-आल्प्स-कोट डी'अज़ूर तक पहुँच गया था, जहाँ उप-प्रजाति X. fastidiosa subsp. multiplex से संक्रमित मायरटल-लीफ मिल्कवॉर्ट पाया गया, जो दक्षिण अफ्रीका से लाई गई एक पौधे की प्रजाति है। 

अगले वर्ष, कोर्सिका और जर्मनी में इस जीवाणु की पहचान की गई। 2017 में, इसे स्पेनिश द्वीपों मालोर्का और इबिज़ा पर, और बाद में स्पेन के मुख्यभूमि पर पाया गया।

तब से ज़ायलेला को आइबेरियन प्रायद्वीप भर में जैतून के पेड़ों और अन्य मेज़बान पौधों में, साथ ही मध्य पूर्व में लेबनान और इज़राइल में भी पाया गया है।

ज़ायलेला के प्रसार में जलवायु परिवर्तन की भूमिका

व्यापक शोध से पता चलता है कि जलवायु परिवर्तन पौधों की बीमारियों के प्रकोप के जोखिम को बढ़ाता है, जिसमें तापमान और आर्द्रता में बदलाव प्रमुख चालक हैं।

जैसे-जैसे वैश्विक तापमान बढ़ता है, कई रोगजनकों का भौगोलिक दायरा बढ़ जाता है, जिससे पहले गर्म जलवायु तक सीमित बीमारियों के संपर्क में नए क्षेत्र और पौधों की प्रजातियाँ आ जाती हैं। 

उच्च तापमान आम तौर पर कवक और जीवाणु प्रजातियों के प्रसार और प्रचार के लिए अनुकूल होता है, विशेष रूप से जब यह उच्च आर्द्रता के साथ संयुक्त हो। 

इसके अतिरिक्त, उच्च न्यूनतम तापमान जीवों की मौसमी सक्रिय अवधि को बढ़ाता है और उनके सर्दियों में जीवित रहने तथा पर्यावरण में बने रहने की क्षमता को बढ़ाता है। यह न केवल रोगजनकों पर बल्कि उनके वाहकों पर भी लागू होता है।

कई रोगजनकों के अनुकूल होने के अलावा, उच्च तापमान गर्मी और पानी के तनाव जैसी प्रक्रियाओं के माध्यम से एक पौधे की प्राकृतिक रक्षा तंत्र को कमजोर कर सकता है, जिससे वे संक्रमण के प्रति अधिक संवेदनशील हो जाते हैं और उन्हें अधिक क्षति और उच्च मृत्यु दर का सामना करने की अधिक संभावना होती है।

विशेष रूप से ज़ायलेला फास्टिडियोसा के संबंध में, एक हालिया जलवायु-प्रेरित महामारी संबंधी मॉडल ने रोगज़नक और उसके दोनों को अनुकूल जलवायु परिस्थितियों का आकलन करके विभिन्न जलवायु परिवर्तन परिदृश्यों में यूरोपीय भूमि की बीमारी के प्रति संवेदनशीलता का विश्लेषण किया। प्राथमिक वाहक, फिलाएनस स्पुमारियस, जिसे मेडो फ्रॉघॉपर या मेडो स्पिटलबग के नाम से भी जाना जाता है। इस कीट की पहले इतालवी जैतून के बागानों में जीवाणु के प्रसार के लिए जिम्मेदार वाहक के रूप में पहचान की गई थी।

अध्ययन में पाया गया कि वैश्विक औसत तापमान में 1.5°C की वृद्धि से यूरोप में जोखिम वाले कुल भूमि क्षेत्र का प्रतिशत 0.32 प्रतिशत तक बढ़ जाता है, जबकि 4°C की वृद्धि से यह क्षेत्र 1.87 प्रतिशत तक बढ़ जाता है। 

विश्लेषण किए गए तापमान वृद्धि की सीमा के भीतर, 3°C की वृद्धि के एक टिपिंग पॉइंट की पहचान की गई। इस सीमा से परे, शोधकर्ताओं ने पाया कि भूमध्यसागरीय क्षेत्र के उत्तर में रोगज़नक़ के फैलने का खतरा उल्लेखनीय रूप से बढ़ जाता है, जिससे यह पहले से अप्रभावित क्षेत्रों में तेजी से फैल जाता है।

लेखक यह भी दावा करते हैं कि 1990 के दशक के मध्य से पहले, भूमध्यसागरीय द्वीपों को छोड़कर यूरोपीय जलवायु परिस्थितियों ने संभवतः इस जीवाणु को महाद्वीप पर खुद को स्थापित करने से रोका था।

ज़ायलेला फास्टिडियोसा को नियंत्रित करने के प्रयास

चूंकि रोगग्रस्त पौधों का कोई ज्ञात इलाज नहीं है, इसलिए वर्तमान नियंत्रण उपाय रोकथाम और नियंत्रण पर केंद्रित हैं। 

सामान्य रूप से उपयोग की जाने वाली सबसे प्रभावी रणनीति में संक्रमित पौधों की सामग्री को व्यापक रूप से हटाना, जो जीवाणु के लिए एक भंडार के रूप में काम कर सकती है, और कीट वाहक की आबादी को नियंत्रित करना, दोनों शामिल हैं।

संक्रमित होने के लिए जानी जाने वाली वनस्पति सामग्री को पूरी तरह से हटाने के अलावा, EFSA कम से कम 100 मीटर का "बफर ज़ोन" बनाने की सिफारिश करता है, जिससे सभी संवेदनशील पौधों की प्रजातियों को भी हटाकर नष्ट कर दिया जाता है।

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रोगज़नक के घातक स्वभाव के कारण, विशेषज्ञ इस प्रक्रिया के दौरान सभी जैविक पदार्थों को हटाने और परिवहन करते समय सुरक्षात्मक उपाय करने की सलाह देते हैं।

कीट वाहकों को नियंत्रित करने की प्रक्रिया भी इसी तरह शामिल है, जिसमें न केवल जीवों को खत्म करने बल्कि उनके आवासों को भी नष्ट करने की आवश्यकता होती है। 

यह कीटों की बहुभक्षी प्रकृति और बहु-चरणीय जीवनचक्र के कारण आवश्यक है। उदाहरण के लिए, Philaenus spumar­ius कम से कम 170 मेज़बान पौधों पर भोजन करता है और अंडे से निकलने के बाद पाँच अलग-अलग चरणों से गुजरता है।

ज़ायलेला फास्टिडियोसा के लिए उपचार और अनुसंधान

फसल रोपण के तरीकों में परिवर्तनों के संयोजन, बैक्टीरियल उपचारों, और मेजबान की शारीरिक स्थिति को बेहतर बनाने के उद्देश्य से हस्तक्षेपों ने रोग के विकास को प्रभावित करने में आशा जगाई है, यहाँ तक कि फसल कटाई फिर से शुरू करने की अनुमति देने तक। हालांकि, अब तक, संक्रमित पौधे में रोगज़नक़ को खत्म करने में कोई भी सफल साबित नहीं हुआ है।

उपचार विधियों पर अनुसंधान ज़ायलेला की क्वारंटाइन स्थिति के कारण, विशेष रूप से यूरोपीय संघ के भीतर, गंभीर रूप से सीमित है। अन्य यूरोपीय संघ प्रतिबंधों में पौधों की सुरक्षा के लिए एंटीबायोटिक दवाओं के उपयोग पर प्रतिबंध शामिल है। अतः अनुसंधान के क्षेत्र एक भौगोलिक क्षेत्र से दूसरे क्षेत्र में भिन्न होते हैं।

संयुक्त राज्य अमेरिका में, जहाँ पौधों में एंटीबायोटिक के उपयोग को अधिकृत किया गया है, ऑक्सिटेट्रासाइक्लिन जैसे एंटीबायोटिक्स के परीक्षणों से जानकारी उपलब्ध है, टेट्रासाइक्लिन और स्ट्रेप्टोमाइसिन का पियर्स रोग के पर्ण उपचार में और अमेरिकन एल्म में ज़ाइलेला-प्रेरित पत्ती झुलसने के उपचार में ऑक्सिटेट्रासाइक्लिन के सूक्ष्म-इंजेक्शन का परीक्षण। 

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हालांकि इस तरह के परीक्षणों ने लक्षणों में कमी दिखाई है, लेकिन कोई भी संक्रमण को खत्म करने में सफल नहीं हुआ है, और उपचार बंद करने के बाद लक्षण वापस आ गए।

यूरोप के भीतर एक प्रमुख पहल बायोवेक्सो परियोजना है, जो यूरोपीय संघ के होराइजन 2020 अनुसंधान और नवाचार कार्यक्रम के तहत 2020 में शुरू की गई एक बायो-बेस्ड इंडस्ट्रीज जॉइंट अंडरटेकिंग (बीबीआई-जेयू) इनोवेशन एक्शन है।

जैतून की खेती में ज़ायलेला से निपटने के लिए विशेष रूप से लक्षित, BIOVEXO पर्यावरण के अनुकूल दो मुख्य प्रकार के जैव कीटनाशकों का विकास कर रहा है: "X-बायोपेस्टिसाइड्स," जो रोगज़नक़ को सीधे लक्षित करते हैं, और "V-बायोपेस्टिसाइड्स," जो थूकड़ी कीड़ों को लक्षित करते हैं जो रोगज़नक़ के प्राथमिक संचरण वाहक के रूप में कार्य करते हैं। 

परीक्षण किए जा रहे संघटक पदार्थ जीवाणु उपभेद, एक सूक्ष्मजीवी चयापचय उत्पाद, पौधों के अर्क और एक कीट-रोगजनक कवक हैं।

एक नवीन दृष्टिकोण में, ब्राज़ील में हाल के शोध में एन-एसिटाइलसिस्टीन शामिल है, जो पैरासिटामोल की अधिक मात्रा के इलाज और निमोनिया तथा ब्रोंकाइटिस जैसी मानव बीमारियों में गाढ़े बलगम को पतला करने के लिए उपयोग की जाने वाली एक सामान्य म्यूकोलाइटिक दवा है। 

हालांकि इसके लिए जिम्मेदार तंत्र अभी तक पूरी तरह से समझा नहीं गया है, प्रारंभिक परिणामों ने हाइड्रोपोनिक या खेत की फसलों पर सिंचाई द्वारा लागू किए जाने पर जीवाणु बायोफिल्मों को बाधित करने में दवा की प्रभावशीलता दिखाई है।

एंटीमाइक्रोबियल उपचारों के खिलाफ बैक्टीरिया की रक्षा करने और अंततः बैक्टीरियल प्रतिरोध को जन्म देने में बायोफिल्मों की भूमिका को देखते हुए, यह शोध क्षेत्र बढ़ रहा हो सकता है, क्योंकि सुरक्षात्मक बायोफिल्म मैट्रिक्स को तोड़ने से ज़ायलेला जीवाणु को सीधे लक्षित करने वाले उपचारों की प्रभावशीलता में काफी वृद्धि हो सकती है।

जब तक कि उसके मेज़बान में रोगज़नक़ को सटीक और व्यवस्थित रूप से मारने का कोई साधन नहीं मिल जाता, जैसा कि यह शोध सुझाता है कि एक दिन यह संभव हो सकता है, संक्रमित पौधों का क्वारंटाइन और विनाश संभवतः नियंत्रण का सबसे प्रभावी एकल तरीका बना रहेगा।

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