White Paper Bagging Promotes Peel Coloration in ‘Mi Yu’ Passion Fruit by Upregulating Anthocyanin Biosynthetic Genes

पैशन फ्रूट (Passion fruit) एक उष्णकटिबंधीय बेल है जो अपने जटिल, सुगंधित रस के लिए बेशकीमती है, लेकिन इसका व्यावसायिक मूल्य अक्सर इसके छिलके के एक दृश्य संकेत पर निर्भर करता है: त्वचा का रंग। 'मी यू' (Mi Yu) नामक हाइब्रिड किस्म के लिए, जो बैंगनी और पीले पैशन फ्रूट का एक संकर (cross) है, गहरा, एकसमान बैंगनी छिलका उच्च गुणवत्ता की पहचान है। हालांकि, जब ये फल गर्म गर्मियों के महीनों के दौरान पकते हैं, तो वे अक्सर इस वांछित रंग को विकसित करने में विफल रहते हैं, और अक्सर पीले रह जाते हैं या चितकबरा रंग विकसित करते हैं। यह समस्या केवल सौंदर्य संबंधी नहीं है; यह सीधे तौर पर उस कीमत को प्रभावित करती है जो किसानों को मिलती है और उन निर्णयों को भी प्रभावित करती है जो वे कटाई के समय के बारे में लेते हैं। फल के छिलके का रंग एंथोसायनिन (anthocyanins) नामक पिगमेंट द्वारा निर्धारित होता है, जो पानी में घुलनशील यौगिक हैं जो कई फलों को उनके लाल, बैंगनी और नीले रंग देते हैं। इन पिगमेंट का उत्पादन एक जैविक प्रक्रिया है जो विशिष्ट जीन द्वारा संचालित होती है, लेकिन यह पर्यावरण के प्रति भी अत्यधिक संवेदनशील है। प्रकाश और तापमान जैसे कारक इन रंगों के निर्माण को बढ़ावा दे सकते हैं या उन्हें रोक सकते हैं, जिसका अर्थ है कि एक ही फल अलग-अलग परिस्थितियों के आधार पर बहुत अलग दिख सकता है।

हाल ही में एक अध्ययन में, शोधकर्ताओं ने एक सरल कृषि तकनीक का परीक्षण करके 'मी यू' पैशन फ्रूट की इस गर्मी वाली रंगत की समस्या को हल करने का प्रयास किया: फलों को कागज के थैलों से ढकना। यह विधि, जिसका उपयोग सेब और अंगूर जैसी फसलों के लिए लंबे समय से किया जाता रहा है, फल के चारों ओर एक छोटा, नियंत्रित वातावरण बनाती है, जो इसे कीटों और हवा से बचाती है और प्रकाश एवं तापमान के अनुभव को बदल देती है। फुजियान एकेडमी ऑफ एग्रीकल्चरल साइंसेज और फुजियान एग्रीकल्चर एंड फॉरेस्ट्री यूनिवर्सिटी की टीम यह जानना चाहती थी कि कौन सा प्रकार का बैग, यदि कोई हो, फल को गर्मियों की गर्मी में भी बैंगनी रंग देने के लिए मजबूर कर सकता है, और अधिक महत्वपूर्ण रूप से, वे उस परिवर्तन के पीछे की आणविक मशीनरी को समझना चाहते थे। उन्होंने फुजियान प्रांत के एक बाग में 'मी यू' की बेलें उगाईं, और फूलों के खिलने के चालीस दिन बाद, विकसित हो रहे फलों पर विभिन्न रंगों के कागज के बैग लगा दिए। ये बैग सफेद और लाल से लेकर हरे, नीले, बैंगनी और एक विशेष अपारदर्शी बैग (जिसका बाहरी हिस्सा पीला और आंतरिक हिस्सा काला था) तक थे। उन्होंने एक समूह को पूरी तरह से बिना ढके भी छोड़ दिया ताकि वे नियंत्रण (control) के रूप में काम कर सकें।

जब फूलों के खिलने के अस्सी दिन बाद फलों की कटाई की गई, तो परिणाम आश्चर्यजनक थे। बिना ढके हुए फल, और लाल, नीले या बैंगनी बैग में लिपटे फल, काफी हद तक पीले या हरे रहे, जिससे पता चला कि इन उपचारों ने फल को उसके सिग्नेचर बैंगनी छिलके को विकसित करने में मदद नहीं की। वास्तव में, हरे बैगों ने फल को पीला रहने के लिए प्रोत्साहित किया। हालांकि, सफेद कागज के बैगों से ढके हुए फलों ने एक अलग कहानी बताई। इन फलों ने एक जीवंत, एकसमान लाल-बैंगनी रंग विकसित किया। मापों ने पुष्टि की कि सफेद बैग वाले फलों में अन्य किसी भी समूह की तुलना में एंथोसायनिन और संबंधित पिगमेंट का स्तर काफी अधिक था। शोधकर्ताओं ने फल की आंतरिक गुणवत्ता की भी जांच की, जिसमें चीनी की मात्रा, अम्लता और विटामिन के स्तर को मापा गया। उन्होंने पाया कि जबकि सफेद बैगों ने त्वचा के रंग को नाटकीय रूप रूप से बदल दिया, लेकिन उन्होंने फल के अंदर के स्वाद या पोषण संबंधी मूल्य को नकारात्मक रूप से प्रभावित नहीं किया। फल मीठा और पौष्टिक बना रहा, जिससे यह सिद्ध हुआ कि यह विधि गुणवत्ता से समझौता किए बिना दिखावट में सुधार कर सकती है।

यह समझने के लिए कि सफेद बैग इतने प्रभावी क्यों थे, वैज्ञानिकों ने फल के छिलके की कोशिकाओं के भीतर देखा कि कौन से जीन सक्रिय थे। उन्होंने एंथोसायनिन पिगमेंट बनाने के लिए जिम्मेदार विशिष्ट जीनों की पहचान की और यह मापा कि विभिन्न बैगिंग स्थितियों के तहत प्रत्येक जीन कितनी बार चालू या बंद हो रहा था। उन्होंने पाया कि सफेद कागज के बैगों ने कई प्रमुख जीनों की गतिविधि में एक जबरदस्त उछाल ला दिया। विशेष रूप से, वे जीन जो पिगमेंट उत्पादन के शुरुआती बिंदु और अंतिम स्पर्श के रूप में कार्य करते हैं, बिना ढके हुए फलों की तुलना में सैकड़ों या हजारों गुना अधिक सक्रिय हो गए। उदाहरण के लिए, एक जीन, जो पिगमेंट की मूल संरचना बनाने में मदद करता है, सफेद बैग वाले फलों में लगभग एक हजार गुना अधिक मजबूती से सक्रिय हुआ। पिगमेंट बनाने वाले पूरे मार्ग की यह समन्वित सक्रियता यह सुझाव देती है कि सफेद बैग एक विशिष्ट वातावरण बनाता है जो फल की कोशिकाओं को रंग उत्पादन के लिए उच्च गति में जाने का निर्देश देता है।

अध्ययन ने इन परिणामों की तुलना अन्य पैशन फ्रूट किस्मों में होने वाली प्राकृतिक प्रक्रियाओं से भी की। उन्होंने एक शुद्ध बैंगनी किस्म को देखा जो अपने आप लाल हो जाती है और एक शुद्ध पीली किस्म को देखा जो कभी नहीं होती। उन्होंने पाया कि वही जीन जो सफेद बैगों द्वारा सुपरचार्ज किए गए थे, वही थे जो बैंगनी फल के पकने के दौरान स्वाभाविक रूप से सक्रिय थे। इसने पुष्टि की कि सफेद बैग सफलतापूर्वक बैंगनी रंग के लिए आवश्यक प्राकृतिक स्थितियों की नकल कर रहे थे। दिलचस्प बात यह है कि शोधकर्ताओं ने एक विशिष्ट जीन पाया जो सफेद बैगों के तहत अद्वितीय व्यवहार करता है। जबकि यह जीन स्वाभाविक रूप से पकने वाले बैंगनी फल में अपेक्षाकृत शांत रहता है, सफेद बैग के उपचार से यह नाटकीय रूप से सक्रिय हो गया। यह सुझाव देता है कि सफेद बैग फल की कोशिकाओं में एक विशिष्ट प्रतिक्रिया को ट्रिगर कर सकता है जो प्राकृतिक पकने की प्रक्रिया से भिन्न है, शायद इस तरह से कि वह प्रकाश या गर्मी को महसूस करने के तरीके को बदल देता है।

शोधकर्ताओं ने निष्कर्ष निकाला कि सफेद कागज का बैग एक संतुलित सूक्ष्म-वातावरण (micro-environment) बनाकर काम करता है। काले अपारदर्शी बैगों के विपरीत जो सभी प्रकाश को रोक देते हैं या रंगीन बैगों के विपरीत जो विशिष्ट तरंग दैर्ध्य (wavelengths) को छानते हैं, सफेद बैग मध्यम मात्रा में प्रकाश को गुजरने देता है जबकि फल को सीधी गर्मियों की धूप की तुलना में ठंडा रखता है। मध्यम प्रकाश और कम ताप तनाव का यह संयोजन बैंगनी पिगमेंट बनाने के लिए एकदम सही ट्रिगर प्रतीत होता है। यह अध्ययन किसानों के लिए एक व्यावहारिक समाधान प्रदान करता है, यह दिखाते हुए कि एक साधारण सफेद बैग चुनौतीपूर्ण गर्मियों के मौसम के दौरान भी एक विपणन योग्य, उच्च-गुणवत्ता वाला बैंगनी फल सुनिश्चित कर सकता है। व्यापक रूप से, यह हमें एक स्पष्ट दृष्टि प्रदान करता है कि कैसे पर्यावरणीय स्थितियां सीधे हमारे भोजन के रंग को निर्धारित करने वाले आनुवंशिक स्विचों को नियंत्रित कर सकती हैं, जिससे केवल ढकने के सरल कार्य के माध्यम से एक पीले ग्रीष्मकालीन फल को जीवंत बैंगनी रंग में बदला जा सकता है।