470 मिलियन वर्ष पहले पृथ्वी पर उपनिवेश स्थापित करने वाले पौधों के लिए दो महत्वपूर्ण जीनों की पहचान की गई है

वैज्ञानिकों को लगता है कि यह संभव है कि दो जीन, PEN1 और SYP122, ने सभी प्रकार के स्थलीय पौधों के जीवन का मार्ग प्रशस्त किया।

पृथ्वी पर पौधों के जीवन की उत्पत्ति कैसे हुई, इस पर शोधकर्ताओं ने नई रोशनी डाली है

के शोधकर्ता कोपेनहेगन विश्वविद्यालय इसने हमारे ग्रह की सतह पर पौधों के जीवन की उत्पत्ति कैसे हुई, इस पर नई रोशनी डाली है। विशेष रूप से, उन्होंने दिखाया कि स्थलीय पौधों के लिए कवक के हमले से खुद को बचाने के लिए दो जीन आवश्यक हैं – एक रक्षा तंत्र जो 470 मिलियन वर्ष पहले की है। यह संभावना है कि इन बचावों ने सभी स्थलीय पौधों के जीवन का मार्ग प्रशस्त किया।

मैड्स एगर्ट नीलसन, कोपेनहेगन विश्वविद्यालय में एक जीवविज्ञानी।

लगभग आधा अरब साल पहले जलीय शैवाल से पौधे पृथ्वी पर जीवित रहने की क्षमता के रूप में विकसित हुए, जिसने पृथ्वी पर जीवन की नींव रखी। इस नाटकीय परिवर्तन को इतना कठिन बनाने वाली बाधाओं में से एक कवक थी:

यह अनुमान लगाया गया है कि 100 मिलियन वर्ष पहले, भोजन की तलाश में कवक पृथ्वी की सतह पर फैल गया था, संभवतः समुद्र से धोए गए मृत शैवाल में पाया गया था। इसलिए, यदि आप, एक नए पौधे के रूप में, अपने आप को जमीन पर स्थापित करने जा रहे हैं, और पहली चीज जो आपको मिलती है वह एक कवक है जो आपको खाती है, तो आपको किसी प्रकार की रक्षा तंत्र की आवश्यकता होती है, “मैड्स एगर्ट नीलसन, एक जीवविज्ञानी कहते हैं। कोपेनहेगन विश्वविद्यालय में संयंत्र और पर्यावरण विज्ञान विभाग।

मैड्स एगर्ट नीलसन और प्लांट एंड एनवायरनमेंटल साइंसेज विभाग और पेरिस-स्केल विश्वविद्यालय के शोध सहयोगियों के अनुसार, इस रक्षा तंत्र के मूल को दो जीन, PEN1 और SYP122 तक सीमित किया जा सकता है। साथ में, वे पौधों में एक प्रकार का घटक बनाने में मदद करते हैं जो कवक और कवक जैसे जीवों के आक्रमण को रोकता है।

“हमने पाया कि अगर हम अरबिडोप्सिस के अपने मॉडल में इन दो जीनों को नष्ट कर देते हैं, तो हम रोगजनक कवक के प्रवेश के लिए दरवाजा खोलते हैं। हमने पाया कि वे इस कोशिका दीवार की तरह प्लग के गठन के लिए आवश्यक हैं जो कवक के खिलाफ सुरक्षा करता है। दिलचस्प है, यह सभी स्थलीय पौधों में पाया जाने वाला एक रक्षा तंत्र सार्वभौमिकता प्रतीत होता है, “अध्ययन के वरिष्ठ लेखक मैड्स एगर्ट नीलसन कहते हैं, जो विज्ञान पत्रिका में प्रकाशित हुआ था। ईलाइफ.

मैं 470 मिलियन वर्ष पुरानी फैक्ट्री में पला-बढ़ा हूं

शोध दल ने लीवरवॉर्ट में उसी कार्य का परीक्षण किया, जो पृथ्वी पर पहले भूमि पौधों में से एक का प्रत्यक्ष वंशज है। दो मिलान करने वाले जीनों को लिवरवॉर्ट में लेकर और उन्हें क्रेसस में डालकर, शोधकर्ताओं ने जांच की कि क्या वे एक ही प्रभाव को निर्धारित कर सकते हैं। जवाब था हां।

अरेबिडोप्सिस मॉडल के साथ प्रयोग क्रेडिट: मैड्स एगर्ट नीलसन

“यद्यपि दो पादप परिवार जिनसे अरबिडोप्सिस और लिवरवॉर्ट 450 मिलियन वर्ष पहले भिन्न दिशाओं में विकसित हुए थे, उन्होंने आनुवंशिक कार्यों को साझा करना जारी रखा। हम मानते हैं कि जीन का यह परिवार इस रक्षा तंत्र के प्रबंधन के अनूठे उद्देश्य से उत्पन्न हुआ था, और इस प्रकार यह था मैड्स एगर्ट नीलसन कहते हैं, “जमीन पर खुद को स्थापित करने के लिए पौधों की नींव में से एक।”

पौधों और कवक का सह-अस्तित्व

जबकि कवक समुद्री शैवाल से स्थलीय पौधे बनने में पौधों के लिए एक बाधा थे – वे भी एक पूर्वापेक्षा थी। मैड्स एगर्ट नीलसन बताते हैं कि एक बार जब पौधे पृथ्वी पर उन्हें खाने के लिए कवक के हमलों से बचने में सक्षम हो गए, तो उन्हें अगली समस्या का सामना करना पड़ा पोषक तत्वों की खोज:

जलीय वातावरण में पौधों की फॉस्फोरस और नाइट्रोजन जैसे घुलित पोषक तत्वों तक आसान पहुंच होती है। लेकिन 500 मिलियन साल पहले, जिस मिट्टी को हम आज जानते हैं, वह मौजूद नहीं थी – केवल चट्टानें। चट्टानों से बंधे पोषक तत्व पौधों के लिए प्राप्त करना अत्यंत कठिन है। लेकिन कवक के लिए नहीं। दूसरी ओर, कवक कार्बोहाइड्रेट का उत्पादन नहीं कर सकते – यही कारण है कि वे पौधों का उपभोग करते हैं। माना जाता है कि यहीं से पौधों और कवक के बीच सहजीवी संबंध उत्पन्न हुआ था, जो इस अवधि के दौरान स्थलीय पौधों के जीवन के विस्फोट का आधार बन गया।

पौधे में बनने वाली रक्षात्मक संरचनाएं पौधे या कवक को नहीं मारती हैं, वे केवल कवक को आक्रमण करने से रोकती हैं।

“चूंकि मशरूम केवल पौधे में आंशिक प्रवेश प्राप्त कर सकते हैं, हमारा मानना ​​​​है कि एक टिपिंग बिंदु उत्पन्न होता है जहां पौधे और कवक दोनों को कुछ हासिल होता है। इसलिए, रिश्ते को बनाए रखने में मददगार था। सिद्धांत है कि पौधों ने कवक को उपनिवेश बनाने के लिए बुलाया भूमि हमारी नहीं है, लेकिन हम चारा प्रदान करते हैं जो इस विचार का समर्थन करता है, ”मैड्स एगर्ट नीलसन कहते हैं।

कृषि में लागू किया जा सकता है

नए निष्कर्ष पौधों के विकासवादी इतिहास की पहेली में एक महत्वपूर्ण अंश जोड़ते हैं। इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि इनका उपयोग फसलों को फफूंद के हमलों के प्रति अधिक प्रतिरोधी बनाने के लिए किया जा सकता है, जो कि किसानों के लिए एक बड़ी समस्या है।

“यदि सभी पौधे एक ही तरह से अपना बचाव करते हैं, तो इसका मतलब यह होना चाहिए कि रोग पैदा करने में सक्षम सूक्ष्मजीवों – जैसे कि ख़स्ता फफूंदी, पीला रतुआ और आलू की सड़न – ने अपने संबंधित मेजबान पौधों की सुरक्षा में घुसपैठ करने, रोकने या बचने का एक तरीका खोज लिया है। हम जानना चाहते हैं। वे ऐसा कैसे करते हैं। फिर हम प्रतिरोधी पौधों से रक्षात्मक घटकों को उन पौधों में स्थानांतरित करने का प्रयास करेंगे जो रोग प्राप्त करते हैं, और इस प्रकार प्रतिरोध प्राप्त करते हैं, “मैड्स एगर्ट नीलसन कहते हैं।

मैड्स एगर्ट नीलसन हंस थोरडल-क्रिस्टेंसन के नेतृत्व में वनस्पति और पर्यावरण विज्ञान विभाग में एक शोध परियोजना में भाग ले रहे हैं और नोवो नॉर्डिस्क फाउंडेशन द्वारा समर्थित है जो पौधों में रक्षा तंत्र की पहचान करके फसलों को अधिक प्रतिरोधी बनाने पर केंद्रित है जो रोग पैदा करने वाले सूक्ष्मजीव कोशिश कर रहे हैं। पता करने के लिए। बंद करना।

अतिरिक्त तथ्य

शोधकर्ताओं ने लंबे समय से माना है कि PEN1 और SYP122 जीन ने पौधों के जलीय चरण से स्थलीय पौधों में शैवाल के रूप में संक्रमण के संबंध में एक विशेष कार्य किया है, लेकिन इस बात का कोई ठोस सबूत नहीं है कि क्या वे वास्तव में पौधों के लिए एक शर्त हैं। रक्षात्मक क्षमताएं।

पिछले अध्ययनों से पता चला है कि PEN1 जीन को नष्ट करने से, पौधे ख़स्ता फफूंदी से अपना बचाव करने की क्षमता खो देते हैं। हालाँकि, जब निकट से संबंधित जीन, SYP122, नष्ट हो जाता है, तो कुछ नहीं होता है। नए शोध के नतीजे बताते हैं कि दो जीन मिलकर पौधे की रक्षा तंत्र में एक महत्वपूर्ण कुंजी बनाते हैं।

संदर्भ: “प्लांट SYP12 संरचनाएं नेमाटोड रोगजनकों के लिए एक क्रमिक रूप से संरक्षित सामान्य प्रतिरक्षा की मध्यस्थता करती हैं” हेक्टर एम रुबियाटो, मिंग्की लियू, रिचर्ड जे ओ’कोनेल और मैड्स ई। नीलसन द्वारा, 4 फरवरी 2022, यहां उपलब्ध है। जीवन
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