UPSC MainsAGRICULTURE-PAPER-II201215 Marks200 Words
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Q15.

परपोषी पौध प्रतिरोध क्या है ? जैवभौतिक एवं जैवरासायनिक आधारित प्रतिरोध का विस्तृत ब्योरा दें।

How to Approach

This question requires a nuanced understanding of plant defense mechanisms. The approach should be to first define "induced systemic resistance" (ISR) and then elaborate on the biophysical and biochemical mechanisms involved. Structurally, the answer will begin with a definition and background, followed by sections detailing biophysical and biochemical aspects, providing examples where possible. Finally, it will conclude by summarizing the significance of ISR in sustainable agriculture. A table comparing the two types of resistance will be useful.

Model Answer

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Introduction

परपोषी पौध प्रतिरोध (Induced Systemic Resistance - ISR) पौधों में रोग और कीटों के प्रति एक रक्षा तंत्र है जो रोगजनकों या कीटों के प्रारंभिक संक्रमण के बाद विकसित होता है। यह एक प्रणालीगत प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया है, जिसका अर्थ है कि यह पौधे के उन हिस्सों में भी सुरक्षा प्रदान करता है जो सीधे रोगजनकों के संपर्क में नहीं आए हैं। ISR, पौधों की प्राकृतिक प्रतिरक्षा प्रणाली को सक्रिय करता है, जिससे वे विभिन्न प्रकार के रोगजनकों और कीटों के खिलाफ अधिक प्रतिरोधी बन जाते हैं। हाल के वर्षों में, ISR को टिकाऊ कृषि पद्धतियों के हिस्से के रूप में बढ़ावा देने में इसकी क्षमता के कारण महत्वपूर्ण ध्यान मिला है, क्योंकि यह रासायनिक कीटनाशकों और कवकनाशकों पर निर्भरता को कम करने में मदद कर सकता है।

परपोषी पौध प्रतिरोध (ISR) : परिभाषा एवं पृष्ठभूमि

ISR एक प्रकार का संरचित प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया है जो पौधों में रोगजनकों या कीटों के प्रारंभिक संक्रमण के बाद सक्रिय होती है। यह एक प्रणालीगत प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया है जो पौधे के सभी हिस्सों को प्रभावित करती है, भले ही वे सीधे रोगजनकों के संपर्क में न आए हों। ISR, पौधों की प्राकृतिक प्रतिरक्षा प्रणाली को सक्रिय करता है, जिससे वे विभिन्न प्रकार के रोगजनकों और कीटों के खिलाफ अधिक प्रतिरोधी बन जाते हैं। यह एक सक्रिय प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया है, जो रोगजनकों के आक्रमण के बाद ही शुरू होती है, जबकि पौधों में जन्मजात प्रतिरोध पहले से ही मौजूद होता है।

जैवभौतिक आधारित प्रतिरोध (Biophysical Resistance)

जैवभौतिक प्रतिरोध, पौधों की शारीरिक संरचना और सतह गुणों द्वारा प्रदान की जाने वाली सुरक्षा है। यह रोगजनकों को पौधे में प्रवेश करने से रोकता है। कुछ महत्वपूर्ण पहलू इस प्रकार हैं:

  • क्युटिकल (Cuticle): यह पत्तियों और तनों की सतह पर एक मोमी परत है जो रोगजनकों को प्रवेश करने से रोकती है।
  • ट्राइकोम (Trichomes): ये पत्तों पर बाल होते हैं जो रोगजनकों को अवरुद्ध करते हैं और उन्हें पौधे के सतह से हटा देते हैं।
  • एपीडर्मल सेल्स (Epidermal cells): ये कोशिकाएं रोगजनकों के प्रवेश को रोकने के लिए कसकर बंद हो सकती हैं।
  • पत्ती की सतह की संरचना (Leaf surface structure): कुछ पौधों में पत्तियां खुरदरी या वैक्सी होती हैं, जिससे रोगजनकों के लिए सतह पर पकड़ना मुश्किल हो जाता है।

उदाहरण के लिए, चावल की कुछ किस्मों में मोटी क्युटिकल परत होती है जो ब्लास्ट फंगस (blast fungus) के प्रवेश को रोकती है।

जैवरासायनिक आधारित प्रतिरोध (Biochemical Resistance)

जैवरासायनिक प्रतिरोध, पौधों द्वारा उत्पादित रासायनिक यौगिकों द्वारा प्रदान की जाने वाली सुरक्षा है। ये यौगिक रोगजनकों को सीधे मार सकते हैं या उनकी वृद्धि को रोक सकते हैं। कुछ महत्वपूर्ण पहलू इस प्रकार हैं:

  • फाइटोएलेक्जिन (Phytoalexins): ये पौधे द्वारा रोगजनकों के आक्रमण के जवाब में उत्पादित रासायनिक यौगिक हैं। उदाहरण के लिए, आइसोफ्लेवोन (isoflavones) सोयाबीन में फंगस के खिलाफ रक्षा करते हैं।
  • एंजाइम (Enzymes): कुछ एंजाइम रोगजनकों को नष्ट कर सकते हैं या पौधों को नुकसान से बचाने में मदद कर सकते हैं।
  • प्रोटीन (Proteins): कुछ प्रोटीन, जैसे कि थियाबियोक्सिडेज (Thiooxidases), रोगजनकों के खिलाफ रक्षा करते हैं।
  • जैविक रूप से सक्रिय यौगिक (Biologically active compounds): जैसे कि टैनिन (tannins) और ग्लाइकोसाइड (glycosides)।

ISR में, कुछ विशिष्ट जैवरासायनिक मार्ग सक्रिय होते हैं, जैसे कि जैसमोनीक एसिड (jasmonic acid) और एथिलीन (ethylene) मार्ग, जो प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को बढ़ावा देते हैं।

ISR और जन्मजात प्रतिरोध के बीच तुलना

विशेषता ISR (Induced Systemic Resistance) जन्मजात प्रतिरोध (Innate Resistance)
प्रकृति अधिग्रहित (Acquired) जन्मजात (Inherent)
सक्रियण रोगजनकों के प्रारंभिक संक्रमण के बाद हमेशा मौजूद
प्रणालीगत हाँ नहीं
विशिष्टता अधिक व्यापक (Broader spectrum) अधिक विशिष्ट (More specific)

उदाहरण: ट्राइकोडर्मा (Trichoderma) जैसे लाभकारी सूक्ष्मजीवों का उपयोग करके ISR को प्रेरित किया जा सकता है, जिससे पौधों को विभिन्न रोगों से सुरक्षा मिलती है। यह कृषि में रासायनिक कीटनाशकों के उपयोग को कम करने का एक प्रभावी तरीका है।

Conclusion

परपोषी पौध प्रतिरोध (ISR) पौधों को रोगजनकों और कीटों से बचाने का एक महत्वपूर्ण तरीका है। जैवभौतिक और जैवरासायनिक तंत्रों की समझ, ISR को बढ़ाने और टिकाऊ कृषि पद्धतियों को बढ़ावा देने के लिए महत्वपूर्ण है। लाभकारी सूक्ष्मजीवों का उपयोग और पौधों की आनुवंशिक क्षमता का दोहन करके, हम रासायनिक कीटनाशकों पर निर्भरता को कम कर सकते हैं और स्वस्थ, अधिक उत्पादक फसलें प्राप्त कर सकते हैं। भविष्य में, ISR के तंत्र को और अधिक समझने के लिए अनुसंधान आवश्यक है, ताकि इसे बेहतर ढंग से उपयोग किया जा सके।

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

फाइटोएलेक्जिन (Phytoalexins)
ये पौधे द्वारा रोगजनकों के आक्रमण के जवाब में उत्पादित रासायनिक यौगिक हैं, जो रोगजनकों को नष्ट करने या उनकी वृद्धि को रोकने में मदद करते हैं।
जैसमोनीक एसिड (Jasmonic acid)
एक पौधा हार्मोन जो प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को सक्रिय करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, विशेष रूप से कीटों और रोगजनकों के खिलाफ।

Key Statistics

अनुमानित रूप से, दुनिया की फसल उत्पादन का 20-40% रोगों के कारण नष्ट हो जाता है।

Source: FAO, 2019

लाभकारी सूक्ष्मजीवों (जैसे ट्राइकोडर्मा) का उपयोग करके ISR को प्रेरित करने से फसल की उपज में 10-30% तक की वृद्धि हो सकती है।

Source: Knowledge cutoff - based on available literature

Examples

ट्राइकोडर्मा (Trichoderma) का उपयोग

ट्राइकोडर्मा एक लाभकारी कवक है जिसका उपयोग ISR को प्रेरित करने के लिए किया जा सकता है। यह पौधों की जड़ों पर उपनिवेश स्थापित करता है और प्रतिरक्षा प्रणाली को सक्रिय करता है, जिससे वे विभिन्न रोगों के प्रति अधिक प्रतिरोधी बन जाते हैं।

Frequently Asked Questions

ISR जन्मजात प्रतिरोध से कैसे अलग है?

ISR रोगजनकों के संक्रमण के बाद विकसित होता है, जबकि जन्मजात प्रतिरोध जन्म से ही मौजूद होता है। ISR प्रणालीगत होता है, जबकि जन्मजात प्रतिरोध स्थानीयकृत होता है।

Topics Covered

विज्ञानकृषिपादप रोग विज्ञान, प्रतिरोधक क्षमता, जैव रसायन