UPSC MainsBOTANY-PAPER-II201115 Marks
Q8.

पुष्पी उद्दीपन का लंबी दूरी परिवहन का प्रचलित प्रतिमान प्रस्तुत कीजिए ।

How to Approach

इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, पुष्पी उद्दीपन (Flowering stimulus) के दीर्घ दूरी परिवहन के प्रतिमान को स्पष्ट रूप से समझाना आवश्यक है। इसमें प्रकाश संश्लेषण, हार्मोन (जैसे फ्लोरिजेन), और संवहनी ऊतक (Vascular tissues) की भूमिका को शामिल करना होगा। उत्तर को क्रमानुसार व्यवस्थित करें: परिचय, मुख्य भाग (उद्दीपन का स्रोत, परिवहन प्रक्रिया, और लक्ष्य स्थल), और निष्कर्ष। उदाहरणों और वैज्ञानिक सिद्धांतों का उपयोग करें।

Model Answer

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Introduction

पुष्पी उद्दीपन, पौधों में फूल आने की प्रक्रिया है, जो पर्यावरणीय संकेतों और आंतरिक कारकों के जटिल समन्वय से नियंत्रित होती है। यह प्रक्रिया पौधों के जीवन चक्र का एक महत्वपूर्ण चरण है, जो प्रजनन और प्रजातियों के अस्तित्व के लिए आवश्यक है। पुष्पी उद्दीपन का दीर्घ दूरी परिवहन, पौधों के विभिन्न भागों के बीच सूचना के आदान-प्रदान पर निर्भर करता है, जो हार्मोन और अन्य रासायनिक संकेतों के माध्यम से होता है। यह परिवहन पौधों को पर्यावरणीय परिवर्तनों के प्रति अनुकूलित करने और फूल आने के लिए उचित समय निर्धारित करने में मदद करता है।

पुष्पी उद्दीपन का दीर्घ दूरी परिवहन प्रतिमान

पुष्पी उद्दीपन का दीर्घ दूरी परिवहन एक जटिल प्रक्रिया है जिसमें कई चरण शामिल होते हैं। इसे समझने के लिए, हम इसे तीन मुख्य भागों में विभाजित कर सकते हैं: उद्दीपन का स्रोत, परिवहन प्रक्रिया, और लक्ष्य स्थल।

1. उद्दीपन का स्रोत (Source of Stimulus)

पुष्पी उद्दीपन के लिए कई पर्यावरणीय और आंतरिक संकेत जिम्मेदार होते हैं:

  • प्रकाश अवधि (Photoperiod): दिन की लंबाई पौधों में फूल आने की प्रक्रिया को प्रभावित करती है। कुछ पौधे लघु-दिवसीय (Short-day plants) होते हैं, जो कम दिन की लंबाई में फूलते हैं, जबकि अन्य दीर्घ-दिवसीय (Long-day plants) होते हैं, जो लंबी दिन की लंबाई में फूलते हैं।
  • तापमान (Temperature): कुछ पौधों को फूल आने के लिए एक निश्चित तापमान की आवश्यकता होती है, जिसे वर्नालाइज़ेशन (Vernalization) कहा जाता है।
  • हार्मोन (Hormones): फ्लोरिजेन (Florigen) नामक एक हार्मोन, पत्तियों में संश्लेषित होता है और फूल आने के संकेत को शूट एपिकल मेरिस्टम (Shoot apical meristem) तक पहुंचाता है।

2. परिवहन प्रक्रिया (Transport Process)

पुष्पी उद्दीपन के संकेत, संवहनी ऊतकों (Vascular tissues) के माध्यम से लंबी दूरी तक परिवहनित होते हैं:

  • फ्लोएम (Phloem): फ्लोरिजेन और अन्य हार्मोन फ्लोएम के माध्यम से पत्तियों से शूट एपिकल मेरिस्टम तक पहुंचते हैं। फ्लोएम परिवहन एक दिशात्मक प्रक्रिया है, जो स्रोत से सिंक (Sink) की ओर होती है।
  • ज़ाइलेम (Xylem): कुछ संकेत, जैसे कि जल तनाव (Water stress), ज़ाइलेम के माध्यम से भी परिवहनित हो सकते हैं, जो जड़ों से पत्तियों तक पानी और खनिजों का परिवहन करता है।
  • हार्मोनल सिग्नलिंग (Hormonal Signaling): फ्लोरिजेन के अलावा, अन्य हार्मोन जैसे जिबरेलिन (Gibberellins) और ऑक्सिन (Auxins) भी पुष्पी उद्दीपन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। ये हार्मोन विभिन्न ऊतकों में सिग्नलिंग कैस्केड (Signaling cascade) को सक्रिय करते हैं, जो जीन अभिव्यक्ति (Gene expression) को प्रभावित करते हैं।

फ्लोरिजेन की खोज: 2005 में, वैज्ञानिकों ने फ्लोरिजेन की पहचान की, जो एक प्रोटीन है जिसे FT protein कहा जाता है। यह प्रोटीन पत्तियों में संश्लेषित होता है और फ्लोएम के माध्यम से शूट एपिकल मेरिस्टम तक पहुंचता है, जहां यह फूल आने के जीन को सक्रिय करता है।

3. लक्ष्य स्थल (Target Site)

शूट एपिकल मेरिस्टम (Shoot apical meristem) पुष्पी उद्दीपन का लक्ष्य स्थल है। यहां, फ्लोरिजेन और अन्य हार्मोन फूल आने के जीन को सक्रिय करते हैं, जिससे पुष्प कलियों (Flower buds) का विकास होता है।

  • फूल आने के जीन (Flowering genes): LEAFY, APETALA1, और CAULIFLOWER जैसे जीन फूल आने की प्रक्रिया में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।
  • मेरिस्टेम पहचान जीन (Meristem identity genes): ये जीन शूट एपिकल मेरिस्टम को फूल आने के लिए प्रतिबद्ध करते हैं।

उदाहरण: चावल (Rice) में, Hd3a जीन फ्लोरिजेन के समान कार्य करता है और फूल आने को प्रेरित करता है।

संकेत (Stimulus) परिवहन माध्यम (Transport Medium) लक्ष्य स्थल (Target Site)
प्रकाश अवधि (Photoperiod) फ्लोएम (Phloem) शूट एपिकल मेरिस्टम (Shoot apical meristem)
तापमान (Temperature) हार्मोन (Hormones) फूल आने के जीन (Flowering genes)
फ्लोरिजेन (Florigen) फ्लोएम (Phloem) मेरिस्टेम पहचान जीन (Meristem identity genes)

Conclusion

पुष्पी उद्दीपन का दीर्घ दूरी परिवहन एक जटिल प्रक्रिया है जो पौधों को पर्यावरणीय संकेतों के प्रति अनुकूलित करने और फूल आने के लिए उचित समय निर्धारित करने में मदद करती है। फ्लोरिजेन, प्रकाश अवधि, और तापमान जैसे कारक इस प्रक्रिया में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। इस प्रक्रिया को समझने से हमें पौधों के प्रजनन और विकास को नियंत्रित करने में मदद मिल सकती है, जिससे कृषि उत्पादकता में सुधार हो सकता है। भविष्य में, पुष्पी उद्दीपन के आणविक तंत्र (Molecular mechanisms) को और अधिक समझने के लिए अनुसंधान की आवश्यकता है।

Answer Length

This is a comprehensive model answer for learning purposes and may exceed the word limit. In the exam, always adhere to the prescribed word count.

Additional Resources

Key Definitions

फ्लोरिजेन (Florigen)
फ्लोरिजेन एक हार्मोन है जो पत्तियों में संश्लेषित होता है और फूल आने के संकेत को शूट एपिकल मेरिस्टम तक पहुंचाता है। यह फूल आने की प्रक्रिया को प्रेरित करता है।
वर्नालाइज़ेशन (Vernalization)
वर्नालाइज़ेशन एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें कुछ पौधों को फूल आने के लिए एक निश्चित अवधि के लिए कम तापमान की आवश्यकता होती है।

Key Statistics

वैश्विक स्तर पर, फूलों की खेती का बाजार 2023 में लगभग 80 बिलियन अमेरिकी डॉलर का था और 2028 तक 100 बिलियन अमेरिकी डॉलर तक पहुंचने का अनुमान है।

Source: Research and Markets Report, 2023

भारत में फूलों की खेती का क्षेत्रफल लगभग 2.5 लाख हेक्टेयर है, और यह देश की कृषि अर्थव्यवस्था में लगभग 1% योगदान देता है।

Source: राष्ट्रीय बागवानी बोर्ड (National Horticultural Board), 2022

Examples

स्ट्रॉबेरी (Strawberry)

स्ट्रॉबेरी एक अल्प-दिवसीय पौधा है, जो कम दिन की लंबाई में फूलता है। इसके फूल आने को नियंत्रित करने के लिए प्रकाश अवधि और तापमान का प्रबंधन किया जाता है।

Topics Covered

Plant PhysiologyBotanyFloweringPlant HormonesSignal Transduction