पर्यावरणीय तनावों पर पौधों की प्रतिक्रियाओं का अध्ययन सतत कृषि की कुंजी है।
पौधों की यांत्रिक उत्तेजना पर आणविक प्रतिक्रिया पर नए शोध से पर्यावरणीय तनावों और विकास के प्रति उनकी प्रतिक्रिया पर नई रोशनी पड़ती है।
स्वीडन में शोधकर्ताओं की एक टीम ने पर्यावरणीय तनाव कारकों, जैसे स्पर्श, छंटाई या संक्रमण, के प्रति पौधों की प्रतिक्रियाओं से जुड़े आणविक तंत्रों में नई अंतर्दृष्टि प्राप्त की।
वैज्ञानिकों ने ऐसी प्रतिक्रियाओं के आंतरिक कामकाज और पौधे के परिणामी व्यवहार का अन्वेषण किया, और नए महत्वपूर्ण आनुवंशिक कारक खोजे जो फसल की उपज को प्रभावित कर सकते हैं।
हमने एक पूरी तरह से नया संकेत मार्ग (signaling pathway) पहचाना है जो भौतिक संपर्क और स्पर्श के प्रति पौधे की प्रतिक्रिया को नियंत्रित करता है। अब और रास्तों की खोज जारी है।
लुंड विश्वविद्यालय की टीम ने दोहराया कि पौधे विशिष्ट पर्यावरणीय खतरों से बेहतर ढंग से निपटने के लिए यांत्रिक उत्तेजनाओं पर प्रतिक्रिया करते हैं।
साइंस एडवांसेज में प्रकाशित अध्ययन में बताया गया कि "यांत्रिक उत्तेजना जीन अभिव्यक्ति में तीव्र परिवर्तन को उत्प्रेरित करती है और पौधे की उपस्थिति (थिगमॉर्फोजेनेसिस) और फूल आने को प्रभावित करती है।"
यह भी देखें: नासा के जलवायु वैज्ञानिक ने विश्व खाद्य पुरस्कार जीताथिग्मोमॉर्फोजेनेसिस बार-बार उत्तेजना से उत्पन्न होता है और इसमें पौधे की आकारिकी में महत्वपूर्ण संशोधन शामिल होते हैं, जैसे बौनापन, संकुचित होना, तने के यांत्रिक गुणों में परिवर्तन, फूल खिलने में देरी, जड़ों की पकड़ की बेहतर मजबूती और स्टोमेटल छिद्र का सिकुड़ना।
इस तरह के बदलाव पौधों की तेज हवाओं का सामना करने की क्षमता और संक्रमण के प्रति उनकी प्रतिक्रिया में सुधार करते हैं। इसके अलावा, ये बदलाव ठंड, खारापन या सूखे के प्रति सहनशीलता को मजबूत कर सकते हैं।
नई शोध और इसी तरह की पौधों की प्रतिक्रियाओं की पड़ताल करने वाले कुछ अन्य अध्ययन उन तंत्रों के बढ़ते ज्ञान में योगदान करते हैं, जिनके बारे में वैज्ञानिकों का मानना है कि वे खेती की तकनीकों में सुधार के लिए महत्वपूर्ण हो सकते हैं।
शोधकर्ताओं ने लिखा, "खाद्य सुरक्षा में सुधार के लिए सतत कृषि प्रथाओं के एक संभावित तरीके के रूप में मैकेनोस्टिमुलेशन का ध्यान आकर्षित हो रहा है।"
उन्होंने आगे कहा, "हालांकि, यांत्रिक उत्तेजना पर पौधों की प्रतिक्रिया बहुत जटिल है, क्योंकि यह यांत्रिक भार की तीव्रता और संपर्क की आवृत्ति पर निर्भर करती है।" "बड़े पैमाने पर खेती के लिए इस विधि को लागू करने के लिए पौधों की यांत्रिक-संवेदन और थिग्मोमॉर्फोजेनेसिस की आणविक प्रक्रिया को समझना अनिवार्य है।"
पिछले शोध ने पौधों की यांत्रिक संवेदन (मेकैनोपर्सैप्शन) से संबंधित आणविक तंत्रों की पहचान की थी। अन्य अध्ययनों ने जैस्मोनिक एसिड और स्पर्श संकेतन के बीच महत्वपूर्ण संबंध को नोट किया।
शोधकर्ताओं ने लिखा, "पौधों में यांत्रिक उत्तेजना के प्रति प्रतिलेखनात्मक प्रतिक्रियाओं को नियंत्रित करने के तरीके पर कई वर्षों के शोध के बावजूद, केवल कुछ ही नियंत्रकों की पहचान की गई है और उन्हें लगातार मान्य किया गया है।"
उन्होंने आगे कहा, "यहाँ, हमने स्पर्श संकेतन के अंतर्निहित आणविक तंत्र की और अधिक विशेषता निर्धारित करने के लिए रिवर्स जेनेटिक्स का उपयोग किया।"
उदाहरण के लिए, लंड विश्वविद्यालय के एक जीवविज्ञानी, ओलिवियर वैन एकेन ने साइंसअलर्ट पत्रिका को बताया: "हमने थेल क्रेस पौधे को नरम ब्रश से रगड़ा, जिसके बाद हजारों जीन सक्रिय हो गए, और तनाव हार्मोन जारी हुए। फिर हमने इस प्रक्रिया के लिए जिम्मेदार जीन को खोजने के लिए आनुवंशिक स्क्रीनिंग का इस्तेमाल किया।"
उनके सहयोगी एस्साम दारविश के अनुसार, अध्ययन के परिणाम "एक वैज्ञानिक रहस्य को सुलझाते हैं जो पिछले 30 वर्षों से दुनिया के आणविक जीवविज्ञानियों की समझ से परे रहा है।"
उन्होंने आगे कहा, "हमने एक पूरी तरह से नया संकेतन मार्ग पहचाना है जो पौधे की शारीरिक संपर्क और स्पर्श की प्रतिक्रिया को नियंत्रित करता है।" "अब और रास्तों की खोज जारी है।"
शोधकर्ताओं का मानना है कि उन तंत्रों की बेहतर समझ वैश्विक कृषि के लिए नए अवसर ला सकती है, क्योंकि जलवायु परिवर्तन और संघर्ष कई क्षेत्रों में खाद्य सुरक्षा के लिए खतरा बने हुए हैं।
"जलवायु परिवर्तन के कारण उत्पन्न होने वाली चरम मौसम की स्थितियों और रोगजनक संक्रमणों को देखते हुए, फसलों की उत्पादकता और प्रतिरोधक क्षमता में सुधार के लिए नए पारिस्थितिक रूप से जिम्मेदार तरीके खोजना अत्यंत महत्वपूर्ण है," वैन एकेन ने निष्कर्ष निकाला।