Model Answer
0 min readIntroduction
लौह (Iron - Fe) पौधों के विकास और विभिन्न शारीरिक प्रक्रियाओं के लिए एक आवश्यक सूक्ष्म पोषक तत्व है। हालांकि, मिट्टी में लौह की उपलब्धता अक्सर कम होती है, खासकर क्षारीय मिट्टी में। लौह की कमी से लौह तनाव उत्पन्न होता है, जो पौधों के लिए हानिकारक हो सकता है। इस तनाव के जवाब में, पौधे लौह उग्रहण को बढ़ाने और लौह उपयोग दक्षता को अनुकूलित करने के लिए विभिन्न रणनीतियों को अपनाते हैं। ये रणनीतियाँ पौधों को लौह की कमी से निपटने और सामान्य विकास सुनिश्चित करने में मदद करती हैं। इस संदर्भ में, पौधों द्वारा अपनाई जाने वाली विभिन्न योजनाओं को समझना महत्वपूर्ण है।
लौह तनाव और पौधों पर इसका प्रभाव
लौह तनाव तब उत्पन्न होता है जब पौधों को पर्याप्त लौह उपलब्ध नहीं होता है। लौह क्लोरोफिल संश्लेषण, इलेक्ट्रॉन परिवहन, और विभिन्न एंजाइमों के कार्य के लिए आवश्यक है। लौह की कमी से क्लोरोसिस (पत्तियों का पीला पड़ना), विकास मंदता, और उपज में कमी हो सकती है।
पौधों द्वारा लौह उग्रहण के लिए अपनाई जाने वाली योजनाएँ
1. शारीरिक रणनीतियाँ
- जड़ विकास में वृद्धि: पौधे लौह की तलाश में अपनी जड़ों को अधिक गहराई तक और व्यापक रूप से फैलाते हैं।
- जड़ बालकों का विकास: जड़ बालकों की संख्या और लंबाई में वृद्धि से लौह उग्रहण सतह क्षेत्र बढ़ता है।
- जड़ स्राव: पौधे अपनी जड़ों से कार्बनिक अम्ल (जैसे साइट्रिक अम्ल, मैलिक अम्ल) और चेलेटिंग एजेंट (जैसे फाइटोसिडेरोफोर) स्रावित करते हैं, जो मिट्टी में लौह को घुलनशील बनाते हैं और इसे पौधों के लिए उपलब्ध कराते हैं।
2. जैव रासायनिक रणनीतियाँ
- फाइटोसिडेरोफोर का संश्लेषण: फाइटोसिडेरोफोर लौह को बांधने वाले उच्च आत्मीयता वाले अणु हैं। ये लौह को मिट्टी से निकालने और इसे पौधों द्वारा अवशोषित करने में मदद करते हैं। उदाहरण के लिए, घास की प्रजातियों में डाइकार्बोक्सिलेट फाइटोसिडेरोफोर का संश्लेषण होता है, जबकि गैर-घास पौधों में हाइड्रॉक्सीमेट फाइटोसिडेरोफोर का संश्लेषण होता है।
- एंजाइमों का विनियमन: पौधे लौह उग्रहण से जुड़े एंजाइमों (जैसे फेरिक रिडक्टेस) की गतिविधि को विनियमित करते हैं। फेरिक रिडक्टेस Fe3+ को Fe2+ में परिवर्तित करता है, जो पौधों द्वारा आसानी से अवशोषित किया जा सकता है।
- ऑक्सीकरण-अपचयन अभिक्रियाएँ: जड़ क्षेत्र में ऑक्सीकरण-अपचयन अभिक्रियाएँ लौह की घुलनशीलता को बढ़ाती हैं।
3. आणविक रणनीतियाँ
- लौह परिवहन जीन का विनियमन: पौधे लौह परिवहन जीन (जैसे IRT1, bHLH38/39) की अभिव्यक्ति को विनियमित करते हैं। IRT1 जीन लौह आयन परिवहन के लिए जिम्मेदार है, जबकि bHLH38/39 जीन फाइटोसिडेरोफोर संश्लेषण को नियंत्रित करते हैं।
- लौह होमियोस्टेसिस: पौधे लौह के स्तर को नियंत्रित करने के लिए होमियोस्टेसिस तंत्र का उपयोग करते हैं। यह तंत्र लौह के अति-संचयन को रोकता है, जो पौधों के लिए विषाक्त हो सकता है।
- सूक्ष्म आरएनए (miRNA) की भूमिका: miRNA लौह उग्रहण और परिवहन से जुड़े जीन की अभिव्यक्ति को विनियमित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।
विभिन्न पौधों में लौह उग्रहण रणनीतियाँ
| पौधा प्रकार | लौह उग्रहण रणनीति |
|---|---|
| घास (जैसे चावल, गेहूं) | डाइकार्बोक्सिलेट फाइटोसिडेरोफोर का संश्लेषण, IRT1 जीन की अभिव्यक्ति |
| गैर-घास (जैसे फलियां, सब्जियां) | हाइड्रॉक्सीमेट फाइटोसिडेरोफोर का संश्लेषण, जड़ स्राव में वृद्धि |
| स्ट्रैबेरी | साइट्रिक अम्ल का स्राव, लौह चेलेटिंग क्षमता में वृद्धि |
Conclusion
संक्षेप में, पौधे लौह तनाव के समय लौह उग्रहण को बढ़ाने के लिए शारीरिक, जैव रासायनिक और आणविक स्तर पर विभिन्न रणनीतियों को अपनाते हैं। इन रणनीतियों में जड़ विकास में वृद्धि, फाइटोसिडेरोफोर का संश्लेषण, लौह परिवहन जीन का विनियमन, और होमियोस्टेसिस तंत्र शामिल हैं। पौधों की इन अनुकूलन क्षमताओं को समझना लौह की कमी से प्रभावित फसलों की उत्पादकता बढ़ाने के लिए महत्वपूर्ण है। भविष्य में, आनुवंशिक इंजीनियरिंग और जैव प्रौद्योगिकी के माध्यम से लौह उग्रहण दक्षता को और बेहतर बनाने की संभावनाएं हैं।
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