Biofortification of Iron induced drought tolerance in mung bean (Vigna radiata L.) by modulating the antioxidant defense system
यह अध्ययन प्रदर्शित करता है कि पत्तियों पर लोहे का छिड़काव, विशेष रूप से 1% सांद्रता पर, लोहे के संचय को बढ़ाकर और एंटीऑक्सीडेंट रक्षा प्रणाली को सक्रिय करके मूंग के पौधे में सूखे से होने वाले नुकसान को कम करता है, जिसमें LS-442 की तुलना में Pre-Mung 2018 किस्म बेहतर लचीलापन प्रदर्शित करती है।
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जीवित रहने के शांत संघर्ष में, पौधे तत्वों के विरुद्ध एक निरंतर युद्ध का सामना करते हैं, और पानी की कमी जैसे चुनौतियों में से कुछ सबसे अथक हैं। जब मिट्टी सूख जाती है, तो पौधे की आंतरिक मशीनरी लड़खड़ाने लगती है। कोशिकाएं अपनी दृढ़ता खो देती हैं, सूर्य के प्रकाश को पकड़ने वाले हरे रंग के वर्णक फीके पड़ने लगते हैं, और हवा तथा प्रकाश को भोजन में बदलने वाली नाजुक रासायनिक प्रक्रियाएं थम जाती हैं। इससे निपटने के लिए, पौधे अक्सर 'रिएक्टिव ऑक्सीजन स्पीशीज' नामक हानिकारक उपोत्पाद पैदा करते हैं, जो आंतरिक जंग की तरह काम करते हैं और उनके अपने ऊतकों को नुकसान पहुँचाते हैं। इस आंतरिक क्षरण से लड़ने के लिए, पौधे प्राकृतिक एंटीऑक्सीडेंट की रक्षा प्रणाली पर निर्भर करते हैं, जो कि ऐसे रासायनिक उपकरण हैं जो इन नुकसानदेह तत्वों को बेअसर कर देते हैं। उन कई पोषक तत्वों के बीच जिनकी एक पौधे को स्वस्थ रहने के लिए आवश्यकता होती है, लोहा एक प्रमुख भूमिका निभाता है। यह केवल विकास के लिए एक निर्माण खंड नहीं है; यह एक महत्वपूर्ण चिंगारी है जो पौधों को सांस लेने, प्रकाश संश्लेषण करने और उनकी एंटीऑक्सीडेंट रक्षा प्रणाली को शक्ति देने में मदद करती है। सूखे के दौरान फसलों को इस संतुलन को बनाए रखने में मदद करने के तरीके को समझना वैश्विक आबादी को खिलाने के लिए महत्वपूर्ण है, विशेष रूप से मूंग के पौधे जैसी फसलों के लिए, जो एक छोटा लेकिन शक्तिशाली दलहन है और एशिया के लाखों लोगों के लिए प्रोटीन के प्राथमिक स्रोत के रूप में कार्य करता है।
फैसालाबाद कृषि विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने एक विशिष्ट विचार का परीक्षण करने के लिए हाथ बढ़ाया: क्या मूंग के पौधों को उनकी पत्तियों के माध्यम से लोहे का संचार करके उन्हें सूखे से जीवित रहने में मदद मिल सकती है? उन्होंने इस फसल की दो लोकप्रिय किस्मों, जिन्हें प्री-मूंग 2018 और LS-442 के रूप में जाना जाता है, के साथ नियंत्रित परिस्थितियों में गमलों में काम किया। सूखे के दौर का अनुकरण करने के लिए, उन्होंने आधे गमलों में पानी को मिट्टी की पूर्ण क्षमता के केवल आधे तक सीमित कर दिया, जबकि अन्य आधे हिस्से को पर्याप्त पानी दिया गया। इन सूखे और गीले समूहों के भीतर, उन्होंने पत्तियों पर विभिन्न स्प्रे लगाए: कुछ को कुछ नहीं मिला, कुछ को सादा पानी मिला, और अन्य को लोहे की कम या उच्च सांद्रता वाले घोल प्राप्त हुए। लक्ष्य यह देखना था कि क्या यह सरल पर्ण छिड़काव (फोलियर एप्लीकेशन) प्यास के तनाव के खिलाफ एक ढाल के रूप में कार्य कर सकता है।
परिणाम आश्चर्यजनक थे। जैसा कि अपेक्षित था, जिन पौधों को पानी से वंचित रखा गया, वे पीड़ित हुए। उनके तने छोटे हो गए, उनकी पत्तियां हल्की हो गईं, और उनकी जड़ों को वजन बढ़ाने के लिए संघर्ष करना पड़ा। सूखे के कारण तनों के ताजे वजन में लगभग एक तिहाई की कमी आई और जड़ों के ताजे वजन में लगभग पांचवें हिस्से की कमी आई। हालांकि, जिन पौधों को लोहे का स्प्रे मिला, विशेष रूप से उच्च सांद्रता वाले, उन्होंने उल्लेखनीय सुधार दिखाया। लोहे से उपचारित पौधे अपने बिना उपचारित, प्यासे समकक्षों की तुलना में काफी लंबे और भारी बढ़े। वास्तव में, उच्च सांद्रता वाले लोहे के स्प्रे ने तनों को उस वजन को लगभग 80 प्रतिशत वापस पाने में मदद की जो उन्होंने सूखे के कारण खो दिया था। जड़ें भी जोश के साथ प्रतिक्रिया दे रही थीं, लंबी और अधिक मजबूत होकर विकसित हुईं, जिससे पौधे की पानी की खोज प्रभावी रूप से एक अधिक सफल मिशन में बदल गई।
आकार और वजन के अलावा, लोहे के स्प्रे ने रासायनिक स्तर पर पौधों के कार्य करने के तरीके को बदल दिया। सूखे का तनाव आमतौर पर पौधे की आंतरिक रक्षा प्रणाली को अत्यधिक सक्रिय कर देता है, जिससे नुकसानदेह जंग जैसे यौगिकों से लड़ने के लिए सुपरऑक्साइड डिसम्यूटेज और कैटालेज जैसे एंजाइमों का उछाल आता है। हालांकि सूखे वाले पौधों ने इन रक्षकों का अधिक उत्पादन किया, लेकिन लोहे के स्प्रे वाले पौधों ने स्थिति को अधिक कुशलता से प्रबंधित किया। लोहे के प्रयोग ने इन सुरक्षात्मक एंजाइमों की गतिविधि को और बढ़ाया, जिससे पौधों को तनाव के हानिकारक उपोत्पादों को अधिक प्रभावी ढंग से साफ करने में मदद मिली। इस रासायनिक सफाई दल ने पौधे के ऊतकों को टूटने से बचाया, जिससे पत्तियां हरी और कोशिकाएं स्वस्थ बनी रहीं। लोहे ने पौधों को उनके अपने पानी को अधिक मात्रा में थामे रखने में भी मदद की, जिससे बिना उपचारित, सूखे पौधों की तुलना में उनकी पत्तियों के भीतर नमी का बेहतर संतुलन बना रहा।
अध्ययन ने यह भी खुलासा किया कि तनाव को संभालने के मामले में सभी मूंग की किस्में समान नहीं होती हैं। प्री-मूंग 2018 किस्म ने लगभग हर माप में LS-442 किस्म से बेहतर प्रदर्शन किया। चाहे विकास, जल प्रतिधारण, या अपने हरे वर्णकों को बरकरार रखने की क्षमता को देखा जाए, प्री-मूंग 2018 एक अधिक मजबूत दावेदार साबित हुआ। यह किस्म लोहा सोखने और इसका उपयोग अपने विकास और रक्षा प्रणालियों को ईंधन देने के लिए करने में बेहतर थी, जो यह सुझाव देता है कि विशिष्ट किस्मों के लिए प्रजनन या चयन करना उपचार जितना ही महत्वपूर्ण हो सकता है। शोधकर्ताओं ने पाया कि लोहे के स्प्रे ने न केवल पौधों को बढ़ने में मदद की; इसने उन्हें अपनी जड़ों और तनों में अधिक लोहा जमा करने में भी मदद की, जिससे मूल रूप से पौधे को अंदर से सुदृढ़ बनाया गया।
अंततः, यह कार्य यह प्रदर्शित करता है कि लोहे का एक सरल, लक्षित अनुप्रयोग सूखे की स्थितियों का सामना करने में फसलों की मदद करने के लिए एक शक्तिशाली उपकरण के रूप में कार्य कर सकता है। पौधे की प्राकृतिक एंटीऑक्सीडेंट प्रणालियों को मजबूत करके और पानी तथा पोषक तत्वों को लेने की इसकी क्षमता में सुधार करके, लोहा सूखे के विषाक्त प्रभावों को कम करने में मदद करता है। हालांकि यह प्रयोग खुले खेतों में नहीं बल्कि गमलों में किया गया था, फिर भी ये निष्कर्ष एक स्पष्ट मार्ग प्रदान करते हैं। वे सुझाव देते हैं कि किसान अपने मूंग के बागों को सूखे के कहर से बचाने के लिए केवल उन्हें लोहे के घोल से स्प्रे करके सुरक्षित कर सकते हैं, जो एक कम लागत वाला हस्तक्षेप है जो उन क्षेत्रों में खाद्य सुरक्षा के लिए महत्वपूर्ण अंतर ला सकता है जहां पानी की कमी है। अनुसंधान पुष्टि करता है कि सही पोषण संबंधी सहायता के साथ, प्यासे पौधे भी फलने-फूलने का रास्ता खोज सकते हैं।
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