RIKEN के नेतृत्व में एक शोध दल ने एक ऐसी खोज की है जिसका उपयोग फसल पोषक तत्वों के अवशोषण में सुधार के लिए किया जा सकता है।ट्रांसपोर्टर गुरुत्वाकर्षण के कारण पौधों की जड़ों के नीचे की ओर जाने की प्रवृत्ति से संबंधित है।इस घटना को रूट जियोट्रोपिज्म1 कहा जाता है।googletag.cmd.push(function(){googletag.display('div-gpt-ad-1449240174198-2′);});
चार्ल्स डार्विन पौधों की जड़ों के गुरुत्वाकर्षण का अध्ययन करने वाले पहले वैज्ञानिकों में से एक थे।सरल लेकिन सुंदर प्रयोगों के माध्यम से, डार्विन ने साबित किया कि पौधों की जड़ युक्तियाँ गुरुत्वाकर्षण को महसूस कर सकती हैं, और वे पास के ऊतकों तक संकेत भेज सकती हैं, जिससे जड़ें गुरुत्वाकर्षण की ओर झुक सकती हैं।अब हम जानते हैं कि पादप हार्मोन ऑक्सिन इस गुरुत्वाकर्षण प्रतिक्रिया में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।
पौधों के हार्मोन में कई शारीरिक कार्य होते हैं और पौधों को पर्यावरणीय उतार-चढ़ाव का विरोध करने में मदद मिल सकती है।ठीक से काम करने के लिए, कोशिकाओं और ऊतकों में उनके वितरण और गतिविधि को सटीक रूप से डिज़ाइन किया जाना चाहिए।इसमें आम तौर पर ट्रांसपोर्टर शामिल होते हैं जो हार्मोन या उनके पूर्ववर्तियों के सेलुलर अवशोषण या निर्यात में मध्यस्थता करते हैं।
अब, RIKEN जीवविज्ञानियों ने प्रदर्शित किया है कि पहले वर्णित ट्रांसपोर्टर NPF7.3 मॉडल प्लांट अरेबिडोप्सिस में ऑक्सिन प्रतिक्रिया और जड़ गुरुत्वाकर्षण को नियंत्रित कर सकता है।
रिकेन सस्टेनेबल रिसोर्सेज साइंस सेंटर के मित्सुनोरी एसईओ ने कहा: "हमने देखा कि जीन एन्कोडिंग एनपीएफ7.3 में उत्परिवर्तन के साथ अंकुरों में असामान्य जड़ वृद्धि देखी गई।"“जैसा कि पहले बताया गया था, बारीकी से निरीक्षण करने पर गुरुत्वाकर्षण प्रतिक्रिया में एक विशिष्ट दोष का पता चला।नाइट्रेट और पोटेशियम ट्रांसपोर्टर के रूप में एनपीएफ7.3 के कार्य को समझाया नहीं जा सकता है।इससे हमें संदेह होता है कि प्रोटीन में अन्य पहले से अचिह्नित कार्य भी हो सकते हैं।"
बाद के प्रयोगों से पता चला कि एनपीएफ7.3 इंडोल-3-ब्यूटिरिक एसिड (आईबीए) के ट्रांसपोर्टर के रूप में कार्य करता है, और एनपीएफ7.3 के माध्यम से विशिष्ट जड़ कोशिकाओं द्वारा अवशोषित आईबीए को इंडोल-3-एसिटिक एसिड (आईएए) में परिवर्तित किया जाता है, जो कि है मुख्य आंतरिक स्रोत ऑक्सिन।यह जड़ ऊतक में ऑक्सिन ग्रेडिएंट स्थापित करने में मदद करता है, जो बदले में गुरुत्वाकर्षण प्रतिक्रिया का मार्गदर्शन करता है।
IBA IAA का द्वितीयक अग्रदूत है, और गुरुत्वाकर्षण गति में IBA-व्युत्पन्न IAA की भूमिका पहले अज्ञात थी।हालाँकि, ऐसा लगता है कि अन्य पौधों (फसल प्रजातियों सहित) में भी समान नियामक तंत्र हैं, जिससे कृषि और बागवानी अनुप्रयोग हो सकते हैं।
एसईओ ने कहा: "हम आईबीए ट्रांसमिशन को विनियमित करके रूट सिस्टम संरचना को संशोधित करने में सक्षम होंगे।""इससे जड़ प्रणाली द्वारा पानी और पोषक तत्वों के अवशोषण में सुधार होगा, जिससे फसल उत्पादन को बढ़ावा मिलेगा।"
एनपीएफ प्रोटीन को मूल रूप से नाइट्रेट या पेप्टाइड ट्रांसपोर्टरों के रूप में पहचाना गया था, लेकिन यह स्पष्ट है कि वे पहले की तुलना में अधिक अनुकूलनीय हैं।एसईओ ने समझाया: "हाल के अध्ययनों, जिनमें यह भी शामिल है, से पता चला है कि यह ट्रांसपोर्टर परिवार पौधों के हार्मोन और माध्यमिक मेटाबोलाइट्स सहित विभिन्न प्रकार के यौगिकों को वितरित कर सकता है।"“अगला बड़ा सवाल यह है कि हम जानना चाहते हैं कि एनपीएफ प्रोटीन इसे कैसे पहचानता है।एकाधिक सबस्ट्रेट्स।"
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