UPSC MainsBOTANY-PAPER-I201815 Marks
Q7.

पादपों में रोगजनकों के विरुद्ध, रक्षात्मक संरचनाओं का एक विवरण लिखिए ।

How to Approach

इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, पादपों में रोगजनकों के विरुद्ध विकसित रक्षात्मक संरचनाओं को वर्गीकृत करना और प्रत्येक संरचना के कार्य, तंत्र और उदाहरणों को विस्तार से बताना आवश्यक है। उत्तर में शारीरिक, रासायनिक और जैव रासायनिक रक्षा तंत्रों को शामिल किया जाना चाहिए। संरचनात्मक संगठन को स्पष्ट करने के लिए चित्रों का उपयोग किया जा सकता है। उत्तर को स्पष्ट, संक्षिप्त और सटीक होना चाहिए, और नवीनतम वैज्ञानिक ज्ञान पर आधारित होना चाहिए।

Model Answer

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Introduction

पादप, स्थिर जीव होने के कारण, विभिन्न प्रकार के रोगजनकों – जैसे कि कवक, जीवाणु, विषाणु, और सूत्रकृमि – के हमलों का सामना करते हैं। इन हमलों से बचने के लिए, पादपों ने समय के साथ जटिल रक्षात्मक संरचनाएं और तंत्र विकसित किए हैं। ये रक्षात्मक संरचनाएं, रोगजनकों के प्रवेश को रोकने, उन्हें पहचानने, और उनके प्रसार को सीमित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती हैं। पादपों की प्रतिरक्षा प्रणाली को समझना, कृषि उत्पादकता और खाद्य सुरक्षा के लिए अत्यंत महत्वपूर्ण है।

पादपों में रोगजनकों के विरुद्ध रक्षात्मक संरचनाएं

पादपों में रोगजनकों के विरुद्ध रक्षात्मक संरचनाओं को मुख्य रूप से तीन श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: शारीरिक, रासायनिक और जैव रासायनिक।

1. शारीरिक रक्षा संरचनाएं

  • एपिडर्मिस (Epidermis): यह पादप का बाहरी आवरण है जो रोगजनकों के प्रवेश के विरुद्ध एक भौतिक अवरोध प्रदान करता है। इसकी मोटी कोशिका भित्ति और क्यूटिकल (cuticle) रोगजनकों को प्रवेश करने से रोकते हैं।
  • क्यूटिकल (Cuticle): एपिडर्मिस पर मौजूद मोमी परत, जो जल हानि को कम करने के साथ-साथ रोगजनकों के प्रवेश को भी बाधित करती है।
  • ट्राइकोम्स (Trichomes): ये एपिडर्मिस पर मौजूद बाल जैसे संरचनाएं हैं जो रोगजनकों को दूर रखने और कीटों को रोकने में मदद करते हैं।
  • रंजनक कोशिकाएं (Collenchyma & Sclerenchyma): ये कोशिकाएं पादप के ऊतकों को मजबूती प्रदान करती हैं, जिससे रोगजनकों का प्रसार सीमित होता है।
  • कॉर्क ऊतक (Cork tissue): यह मृत कोशिकाओं से बना होता है और तने और जड़ों में सुरक्षात्मक परत बनाता है।

2. रासायनिक रक्षा संरचनाएं

  • फिनोल (Phenols): ये यौगिक रोगजनकों के विकास को बाधित करते हैं और एन्जाइमों को निष्क्रिय करते हैं। उदाहरण: टैनिन, लिग्निन।
  • टेरपेनोइड्स (Terpenoids): ये यौगिक कीटों और रोगजनकों को दूर रखने में मदद करते हैं। उदाहरण: आवश्यक तेल, रेजिन।
  • एल्कलॉइड्स (Alkaloids): ये नाइट्रोजन युक्त यौगिक रोगजनकों के चयापचय को बाधित करते हैं। उदाहरण: मॉर्फिन, क्विनिन।
  • ग्लाइकोसाइड्स (Glycosides): ये यौगिक रोगजनकों के लिए विषैले हो सकते हैं।

3. जैव रासायनिक रक्षा संरचनाएं

  • प्रीफॉर्मेड डिफेंस (Preformed defenses): ये रक्षात्मक यौगिक पहले से ही पादप में मौजूद होते हैं और रोगजनकों के हमले पर सक्रिय हो जाते हैं।
  • प्रेरित डिफेंस (Induced defenses): ये रक्षात्मक यौगिक रोगजनकों के हमले के बाद ही संश्लेषित होते हैं।
  • सिस्टमिक एक्वायर्ड रेज़िस्टेंस (SAR - Systemic Acquired Resistance): यह एक प्रकार की प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया है जो पूरे पादप में रोग प्रतिरोधक क्षमता को बढ़ाती है।
  • आर-जीन (R-gene): ये जीन रोगजनकों के विशिष्ट प्रोटीन को पहचानते हैं और प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को सक्रिय करते हैं।
  • हाइपरसेंसिटिव रिस्पॉन्स (HR - Hypersensitive Response): यह एक स्थानीयकृत कोशिका मृत्यु प्रतिक्रिया है जो रोगजनकों के प्रसार को रोकने में मदद करती है।

रक्षात्मक संरचनाओं का उदाहरण तालिका

संरचना का प्रकार संरचना कार्य उदाहरण
शारीरिक क्यूटिकल रोगजनकों के प्रवेश को रोकना आम, सेब
रासायनिक फिनोल रोगजनकों के विकास को बाधित करना चाय, कॉफी
जैव रासायनिक सिस्टमिक एक्वायर्ड रेज़िस्टेंस (SAR) पूरे पादप में रोग प्रतिरोधक क्षमता बढ़ाना तंबाकू, आलू

Conclusion

पादपों में रोगजनकों के विरुद्ध रक्षात्मक संरचनाएं, उनकी उत्तरजीविता और अनुकूलन के लिए महत्वपूर्ण हैं। ये संरचनाएं, शारीरिक अवरोधों से लेकर जटिल जैव रासायनिक प्रतिक्रियाओं तक, पादपों को विभिन्न प्रकार के रोगजनकों से बचाने में मदद करती हैं। इन रक्षा तंत्रों को समझना, कृषि में रोग प्रबंधन रणनीतियों को विकसित करने और फसल उत्पादकता को बढ़ाने के लिए आवश्यक है। भविष्य में, पादपों की प्रतिरक्षा प्रणाली को और अधिक प्रभावी बनाने के लिए आनुवंशिक इंजीनियरिंग और जैव प्रौद्योगिकी का उपयोग किया जा सकता 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

क्यूटिकल (Cuticle)
पादप के एपिडर्मिस पर मौजूद एक मोमी, जल-निरोधी परत जो रोगजनकों के प्रवेश को रोकने में मदद करती है।
हाइपरसेंसिटिव रिस्पॉन्स (HR)
यह रोगजनकों के हमले के जवाब में पादप कोशिकाओं की स्थानीयकृत मृत्यु है, जो रोगजनकों के प्रसार को रोकने में मदद करती है।

Key Statistics

विश्व स्तर पर, फसलों में रोगों के कारण लगभग 40% उपज का नुकसान होता है।

Source: FAO (Food and Agriculture Organization of the United Nations), 2020

भारत में, फसलों में रोगों के कारण प्रति वर्ष लगभग 20% कृषि उत्पादन का नुकसान होता है।

Source: ICAR (Indian Council of Agricultural Research), 2018

Examples

आलू में लेट ब्लाइट (Late blight)

आलू में लेट ब्लाइट, फाइटोफ्थोरा इन्फेस्टेंस (Phytophthora infestans) नामक कवक द्वारा होता है। आलू की कुछ किस्में, R-जीन के माध्यम से इस रोग के प्रति प्रतिरोधी होती हैं।

Frequently Asked Questions

सिस्टमिक एक्वायर्ड रेज़िस्टेंस (SAR) कैसे काम करता है?

SAR एक प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया है जो रोगजनकों के हमले के बाद पूरे पादप में सक्रिय हो जाती है। यह सैलिसिलिक एसिड (salicylic acid) नामक एक हार्मोन द्वारा मध्यस्थता की जाती है, जो रक्षात्मक जीनों की अभिव्यक्ति को प्रेरित करता है।

Topics Covered

BotanyPlant PathologyPlant Defense MechanismsDisease Resistance