पादप तनाव शरीर क्रिया विज्ञान
सूखा, लवणता, बाढ़, गर्मी और ठंड सभी पौधों के अस्तित्व को खतरे में डालते हैं, और पादप तनाव शरीर क्रिया विज्ञान यह जांच करता है कि पौधे इन अजैविक चुनौतियों को कैसे महसूस करते हैं और उन्हें सहन करने के लिए सुरक्षात्मक प्रतिक्रियाएँ कैसे उत्पन्न करते हैं।
Definition
पादप तनाव शरीर क्रिया विज्ञान इस बात का अध्ययन है कि पौधे प्रतिकूल अजैविक परिस्थितियों के प्रति कैसे प्रतिक्रिया करते हैं और अनुकूलन करते हैं जो उनके सामान्य कामकाज को बाधित करती हैं, और वे तंत्र जो सहनशीलता प्रदान करते हैं।
Scope
यह विषय प्रमुख अजैविक तनावों — जल की कमी, लवणता, अत्यधिक तापमान, बाढ़ और ऑक्सीडेटिव तनाव — को शामिल करता है, साथ ही उन तंत्रों को भी जिनके द्वारा पौधे उन्हें समझते हैं, और शारीरिक एवं आणविक प्रतिक्रियाएँ, जिनमें परासरणी समायोजन, एब्सिसिक एसिड सिग्नलिंग और एंटीऑक्सीडेंट सुरक्षा शामिल हैं।
Core questions
- पौधे जल की कमी, लवणता और तापमान तनाव को कैसे महसूस करते हैं?
- कौन से शारीरिक और आणविक तंत्र इन तनावों के प्रति सहनशीलता प्रदान करते हैं?
- पौधे कई तनावों के साथ होने वाले ऑक्सीडेटिव क्षति से कैसे बचाव करते हैं?
Key theories
- एब्सिसिक एसिड-मध्यस्थता तनाव प्रतिक्रिया
- जल-संबंधी तनाव एब्सिसिक एसिड को बढ़ाते हैं, जो स्टोमेटा को बंद कर देता है और तनाव-प्रतिक्रियाशील जीनों को सक्रिय करता है, जिससे निर्जलीकरण के खिलाफ पौधे की रक्षा का समन्वय होता है।
- परासरणी समायोजन और सुरक्षा
- पौधे संगत विलेय और सुरक्षात्मक प्रोटीन जमा करते हैं ताकि कोशिका की स्फीति को बनाए रखा जा सके और मैक्रोमोलेक्यूल्स को स्थिर किया जा सके, जबकि एंटीऑक्सीडेंट सिस्टम तनाव के तहत उत्पन्न होने वाली प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियों को सीमित करते हैं।
Mechanisms
जल की कमी या उच्च लवणता के तहत, पौधे एब्सिसिक एसिड का संश्लेषण करते हैं, जिसे PYR/PYL रिसेप्टर्स द्वारा प्रोटीन फॉस्फेटेस को बाधित करने और स्टोमेटल क्लोजर तथा तनाव-जीन अभिव्यक्ति को ट्रिगर करने के लिए महसूस किया जाता है। कोशिकाएं चयापचय को बाधित किए बिना जल क्षमता को कम करने के लिए प्रोलाइन और ग्लाइसिन बीटाइन जैसे संगत ऑस्मोलाइट्स जमा करती हैं, और LEA प्रोटीन और चैपरोन जैसे सुरक्षात्मक प्रोटीन का उत्पादन करती हैं। क्योंकि कई तनाव प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियों को बढ़ाते हैं, एंजाइमी और गैर-एंजाइमी एंटीऑक्सीडेंट सिस्टम उन्हें साफ करते हैं; ठंड और गर्मी अतिरिक्त रूप से झिल्ली और प्रोटीन-सुरक्षात्मक प्रतिक्रियाओं जैसे हीट-शॉक प्रोटीन को ट्रिगर करते हैं।
Clinical relevance
अजैविक तनाव दुनिया भर में फसल उपज हानि का प्रमुख कारण है, इसलिए तनाव शरीर क्रिया विज्ञान को समझना बदलते जलवायु के तहत खाद्य सुरक्षा के लिए महत्वपूर्ण सूखा-, नमक- और तापमान-सहिष्णु फसलों के प्रजनन और इंजीनियरिंग को बढ़ावा देता है।
History
कभी बड़े पैमाने पर वर्णनात्मक रहा पादप तनाव शरीर क्रिया विज्ञान, एब्सिसिक एसिड सिग्नलिंग घटकों, तनाव-प्रतिक्रियाशील प्रतिलेखन कारकों और आयन ट्रांसपोर्टरों की पहचान के माध्यम से यांत्रिक बन गया, जिसमें से अधिकांश मॉडल पौधों में आणविक आनुवंशिकी के माध्यम से हुआ।
Key figures
- Hans Kende
- Jian-Kang Zhu
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- taiz2015
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Frequently asked questions
- अजैविक तनाव क्या है?
- अजैविक तनाव गैर-जीवित पर्यावरणीय कारकों जैसे सूखा, लवणता, अत्यधिक तापमान और बाढ़ के कारण पौधों को होने वाली क्षति है, जबकि जैविक तनाव रोगजनकों और शाकाहारी जीवों के कारण होता है।
- एब्सिसिक एसिड पौधों को सूखे से बचने में कैसे मदद करता है?
- जब पानी की कमी होती है, तो एब्सिसिक एसिड जमा होता है और गार्ड कोशिकाओं को स्टोमेटा बंद करने का संकेत देता है, जिससे पानी का नुकसान कम होता है, साथ ही उन जीनों को भी सक्रिय करता है जो कोशिकाओं को निर्जलीकरण से बचाते हैं।