Model Answer
0 min readIntroduction
कृषि उत्पादन को पर्यावरणीय कारकों और विभिन्न प्रकार के तनावों का सामना करना पड़ता है। प्रतिबल क्रियात्मकता (Stress Physiology) पौधों की उन प्रक्रियाओं का अध्ययन है जो उन्हें इन तनावों का सामना करने और अनुकूलित करने में सक्षम बनाती हैं। बीज अंकुरण और विकास एक जटिल शारीरिक प्रक्रिया है जो कई पर्यावरणीय कारकों पर निर्भर करती है। जलवायु परिवर्तन और बढ़ती आबादी के कारण, तनाव प्रतिरोधी फसलों का विकास महत्वपूर्ण हो गया है। इस उत्तर में, हम प्रतिबल क्रियात्मकता को समझेंगे और बीज अंकुरण और विकास के शरीर क्रिया विज्ञान पर चर्चा करेंगे। यह ज्ञान कृषि वैज्ञानिकों और नीति निर्माताओं के लिए महत्वपूर्ण है जो खाद्य सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए काम कर रहे हैं।
प्रतिबल क्रियात्मकता: एक परिचय
प्रतिबल क्रियात्मकता (Stress Physiology) पौधों की वह क्षमता है जो उन्हें प्रतिकूल पर्यावरणीय परिस्थितियों जैसे कि सूखा, लवणता, तापमान में अत्यधिक परिवर्तन, पोषक तत्वों की कमी, और रोगजनकों के हमलों का सामना करने में मदद करती है। यह एक बहुआयामी क्षेत्र है जो आणविक, शारीरिक और पर्यावरणीय पहलुओं को एकीकृत करता है। तनावों के प्रति पौधों की प्रतिक्रिया में हार्मोनल परिवर्तन, जीन अभिव्यक्ति में बदलाव और चयापचय मार्गों में संशोधन शामिल होते हैं।
बीज अंकुरण का शरीर क्रिया विज्ञान
बीज अंकुरण एक जटिल प्रक्रिया है जिसमें बीज निष्क्रिय अवस्था से सक्रिय विकास में परिवर्तित हो जाता है। इसे मुख्य रूप से चार चरणों में विभाजित किया जा सकता है:
- imbibition (जल-अवशोषण): यह पहला चरण है, जिसमें बीज पानी को अवशोषित करता है। पानी के अवशोषण से बीज फूल जाता है और एंजाइम सक्रिय हो जाते हैं।
- Lag phase (विलंब चरण): इस चरण में, एंजाइम सक्रिय होते हैं और भंडारण आरक्षितों (स्टार्च, प्रोटीन और लिपिड) का टूटना शुरू हो जाता है। यह चरण दृश्यमान विकास नहीं दिखाता है।
- Radicle emergence (जड़ का उद्भव): इस चरण में, जड़िका (radicle) बीज के खोल से बाहर निकलती है। यह प्रक्रिया कोशिका विभाजन और विस्तार पर निर्भर करती है।
- Seedling growth (अंकुरण): इस चरण में, भ्रूण (embryo) विकसित होता है और अंकुर (seedling) बनता है।
बीज विकास का शरीर क्रिया विज्ञान
अंकुरण के बाद, पौधे का विकास कई शारीरिक प्रक्रियाओं पर निर्भर करता है:
- Photosynthesis (प्रकाश संश्लेषण): पौधे सूर्य के प्रकाश का उपयोग करके भोजन का उत्पादन करता है।
- Respiration (श्वसन): पौधे भोजन को ऊर्जा में परिवर्तित करता है।
- Nutrient uptake (पोषक तत्वों का अवशोषण): पौधे मिट्टी से पोषक तत्वों को अवशोषित करता है।
- Water transport (जल परिवहन): पौधे जड़ों से पत्तियों तक पानी का परिवहन करता है।
पर्यावरणीय तनावों का प्रभाव
पर्यावरणीय तनाव बीज अंकुरण और विकास को गंभीर रूप से प्रभावित कर सकते हैं।
Abiotic stresses (अजैविक तनाव)
- Drought (सूखा): पानी की कमी से अंकुरण और विकास धीमा हो सकता है।
- Salinity (लवणता): उच्च लवणता बीज अंकुरण को रोक सकती है और पौधे के विकास को बाधित कर सकती है।
- Temperature extremes (तापमान की चरम सीमा): अत्यधिक उच्च या निम्न तापमान अंकुरण और विकास को प्रभावित कर सकते हैं।
Biotic stresses (जैविक तनाव)
- Pathogens (रोगजनक): फंगल और बैक्टीरियल रोगजनक बीज अंकुरण और पौधे के विकास को नुकसान पहुंचा सकते हैं।
- Pests (कीट): कीट बीज अंकुरण को रोक सकते हैं और पौधे के विकास को बाधित कर सकते हैं।
तनाव प्रतिक्रिया तंत्र
पौधे तनावों के प्रति प्रतिक्रिया करने के लिए कई तंत्रों का उपयोग करते हैं:
- Hormonal regulation (हार्मोनल विनियमन): एब्सिसिक एसिड (ABA), एथिलीन और साइटोकिनिन जैसे हार्मोन तनाव प्रतिक्रियाओं में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।
- Antioxidant system (एंटीऑक्सीडेंट प्रणाली): एंटीऑक्सीडेंट एंजाइम, जैसे सुपरऑक्साइड डिसम्यूटेस (SOD) और कैटेलेज़, तनाव से होने वाले ऑक्सीडेटिव क्षति को कम करते हैं।
- Osmoprotectants (ऑस्मोप्रोटेक्टेंट): प्रोलाइन, ग्लिसरॉल और अन्य ऑस्मोप्रोटेक्टेंट कोशिका झिल्ली को स्थिर करने और पानी के संतुलन को बनाए रखने में मदद करते हैं।
| तनाव | प्रभाव | प्रतिक्रिया तंत्र |
|---|---|---|
| सूखा | अंकुरण में कमी, विकास धीमा | ABA उत्पादन में वृद्धि, स्टोमेटा बंद होना |
| लवणता | बीज अंकुरण में बाधा, चयापचय में परिवर्तन | ऑस्मोप्रोटेक्टेंट का संचय, आयन संतुलन |
| तापमान | एंजाइम गतिविधि प्रभावित, विकास में कमी | गर्मी शॉक प्रोटीन का उत्पादन |
Conclusion
प्रतिबल क्रियात्मकता पौधों की प्रतिकूल पर्यावरणीय परिस्थितियों का सामना करने की क्षमता का अध्ययन है। बीज अंकुरण और विकास एक जटिल शारीरिक प्रक्रिया है जो पर्यावरणीय तनावों से प्रभावित होती है। तनाव प्रतिक्रिया तंत्रों को समझकर, हम तनाव प्रतिरोधी फसलों को विकसित कर सकते हैं और खाद्य सुरक्षा सुनिश्चित कर सकते हैं। भविष्य में, जीन संपादन और अन्य जैव प्रौद्योगिकी तकनीकों का उपयोग तनाव प्रतिरोधी फसलों को विकसित करने के लिए किया जा सकता है।
Answer Length
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