કેટલાક છોડ પાણી વિના મહિનાઓ સુધી ટકી શકે છે, માત્ર થોડા વરસાદ પછી ફરી લીલા થઈ જાય છે. યુનિવર્સિટી ઓફ બોન અને મિશિગન દ્વારા તાજેતરનો અભ્યાસ દર્શાવે છે કે આ "ચમત્કાર જનીન" ના કારણે નથી. તેના બદલે, આ ક્ષમતા જનીનોના સમગ્ર નેટવર્કનું પરિણામ છે, જેમાંથી લગભગ તમામ વધુ સંવેદનશીલ જાતોમાં પણ હાજર છે. માં ઓનલાઈન પરિણામો પહેલાથી જ દેખાયા છે ધ પ્લાન્ટ જર્નલ.
તેમના અભ્યાસમાં, સંશોધકોએ બોન યુનિવર્સિટી - પુનરુત્થાન છોડ ક્રેટરોસ્ટીગ્મા પ્લાન્ટાજીનિયમમાં લાંબા સમયથી અભ્યાસ કરવામાં આવેલી પ્રજાતિ પર નજીકથી નજર નાખી. તે તેનું નામ એકદમ યોગ્ય રીતે ધરાવે છે: દુષ્કાળના સમયમાં, કોઈને લાગે છે કે તે મરી ગયો છે. પરંતુ દુષ્કાળના મહિનાઓ પછી પણ, થોડું પાણી તેને પુનર્જીવિત કરવા માટે પૂરતું છે. "અમારી સંસ્થામાં, અમે ઘણા વર્ષોથી છોડ આ કેવી રીતે કરે છે તેનો અભ્યાસ કરી રહ્યા છીએ," બોન યુનિવર્સિટીમાં ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઑફ મોલેક્યુલર ફિઝિયોલોજી એન્ડ બાયોટેકનોલોજી ઑફ પ્લાન્ટ્સ (IMBIO) ના પ્રો. ડૉ. ડોરોથિયા બાર્ટલ્સ સમજાવે છે.
તેણીની રુચિઓમાં શામેલ છે જીન્સ જે દુષ્કાળ સહનશીલતા માટે જવાબદાર છે. તે વધુને વધુ સ્પષ્ટ થયું કે આ ક્ષમતા એક "ચમત્કાર જનીન" નું પરિણામ નથી. તેના બદલે, ઘણા બધા જનીનો સામેલ છે, જેમાંથી મોટા ભાગની પ્રજાતિઓમાં પણ જોવા મળે છે જે દુષ્કાળનો એટલી સારી રીતે સામનો કરતી નથી.
છોડમાં દરેક રંગસૂત્રની આઠ નકલો હોય છે
વર્તમાન અભ્યાસમાં, બાર્ટેલની ટીમે મિશિગન યુનિવર્સિટી (યુએસ) ના સંશોધકો સાથે મળીને ક્રેટરોસ્ટીગ્મા પ્લાન્ટાજીનિયમના સંપૂર્ણ જીનોમનું વિશ્લેષણ કર્યું. અને આ એકદમ જટિલ છે: જ્યારે મોટાભાગના પ્રાણીઓમાં દરેક રંગસૂત્રની બે નકલો હોય છે - એક માતા તરફથી, એક પિતા તરફથી - ક્રેટરોસ્ટીગ્મામાં આઠ હોય છે. આવા "આઠ ગણા" જીનોમને ઓક્ટોપ્લોઇડ પણ કહેવામાં આવે છે. આપણે મનુષ્યો, તેનાથી વિપરીત, ડિપ્લોઇડ છીએ.
“આનુવંશિક માહિતીનો આવો ગુણાકાર ઘણા લોકોમાં જોઈ શકાય છે છોડ જે હેઠળ વિકાસ થયો છે ભારે પરિસ્થિતિઓ"બાર્ટેલ્સ કહે છે. પણ તે શા માટે? સંભવિત કારણ: જો જનીન બેને બદલે આઠ નકલોમાં હાજર હોય, તો તે સૈદ્ધાંતિક રીતે ચાર ગણી ઝડપથી વાંચી શકાય છે. તેથી ઓક્ટોપ્લોઇડ જીનોમ જરૂરી પ્રોટીનની મોટી માત્રાને ખૂબ જ ઝડપથી ઉત્પન્ન કરી શકે છે. ના વિકાસ માટે પણ આ ક્ષમતા મહત્વપૂર્ણ જણાય છે દુષ્કાળ સહનશીલતા.
ક્રેટરોસ્ટીગ્મામાં, દુષ્કાળ પ્રત્યે વધુ સહિષ્ણુતા સાથે સંકળાયેલા કેટલાક જનીનો વધુ નકલ કરવામાં આવે છે. આમાં કહેવાતા ELIPsનો સમાવેશ થાય છે - ટૂંકું નામ "પ્રારંભિક પ્રકાશ અણગમતું પ્રોટીન" માટે વપરાય છે, કારણ કે તે પ્રકાશ દ્વારા ઝડપથી ચાલુ થાય છે અને ઓક્સિડેટીવ તણાવ સામે રક્ષણ આપે છે. તેઓ દુષ્કાળ સહન કરતી તમામ જાતિઓમાં ઉચ્ચ નકલની સંખ્યામાં જોવા મળે છે.
"Craterostigma લગભગ 200-ELIP જનીનો ધરાવે છે જે લગભગ સમાન છે અને વિવિધ રંગસૂત્રો પર દસ કે વીસ નકલોના મોટા ક્લસ્ટરોમાં સ્થિત છે," બાર્ટલ્સ સમજાવે છે. દુષ્કાળ-સહિષ્ણુ છોડ તેથી સંભવતઃ જનીનોના વ્યાપક નેટવર્ક પર દોરી શકે છે જે દુષ્કાળની સ્થિતિમાં તેઓ ઝડપથી અપગ્રેજ કરી શકે છે.
દુષ્કાળ-સંવેદનશીલ પ્રજાતિઓમાં સામાન્ય રીતે સમાન જનીનો હોય છે - જોકે ઓછી નકલની સંખ્યામાં હોય છે. આ પણ આશ્ચર્યજનક નથી: મોટાભાગના છોડના બીજ અને પરાગ પાણી વિના લાંબા સમય પછી પણ અંકુરિત થવામાં સક્ષમ હોય છે. તેથી તેમની પાસે દુષ્કાળ સામે રક્ષણ માટે આનુવંશિક કાર્યક્રમ પણ છે. "જો કે, આ પ્રોગ્રામ સામાન્ય રીતે અંકુરણ વખતે બંધ થઈ જાય છે અને પછીથી તેને ફરીથી સક્રિય કરી શકાતો નથી," વનસ્પતિશાસ્ત્રી સમજાવે છે. "પુનરુત્થાન છોડમાં, તેનાથી વિપરીત, તે સક્રિય રહે છે."
મોટાભાગની પ્રજાતિઓ દુષ્કાળ સહન કરી શકે છે
દુષ્કાળ સહનશીલતા, તે પછી, એક એવી વસ્તુ છે જે મોટા ભાગના છોડ "કરી શકે છે." આ ક્ષમતા પ્રદાન કરનારા જનીનો કદાચ ઉત્ક્રાંતિ દરમિયાન ખૂબ જ શરૂઆતમાં ઉભરી આવ્યા હતા. જો કે, આ નેટવર્ક દુષ્કાળ-સહિષ્ણુ પ્રજાતિઓમાં વધુ કાર્યક્ષમ છે અને વધુમાં, જીવન ચક્રના અમુક તબક્કામાં જ સક્રિય નથી.
તેણે કહ્યું, ક્રેટરોસ્ટીગ્મા પ્લાન્ટાજીનિયમના દરેક કોષમાં સમાન "દુષ્કાળ કાર્યક્રમ" પણ નથી. આ ડસેલડોર્ફ યુનિવર્સિટીના સંશોધકો દ્વારા બતાવવામાં આવ્યું હતું, જેઓ પણ અભ્યાસમાં સામેલ હતા. દાખલા તરીકે, વિવિધ દુષ્કાળ નેટવર્ક જનીનો પાંદડા કરતાં સુકાઈ જવા દરમિયાન મૂળમાં સક્રિય હોય છે. આ શોધ અણધારી નથી: પાંદડા, દાખલા તરીકે, સૂર્યની નુકસાનકારક અસરો સામે પોતાને બચાવવાની જરૂર છે. ઉદાહરણ તરીકે, ELIPs દ્વારા તેઓને આમાં મદદ કરવામાં આવે છે. પર્યાપ્ત ભેજ સાથે, છોડ પ્રકાશસંશ્લેષણ રંગદ્રવ્યો બનાવે છે જે ઓછામાં ઓછા આંશિક રીતે કિરણોત્સર્ગને શોષી લે છે. દુષ્કાળ દરમિયાન આ કુદરતી રક્ષણ મોટાભાગે નિષ્ફળ જાય છે. મૂળ, તેનાથી વિપરીત, સનબર્ન વિશે ચિંતા કરવાની જરૂર નથી.
અભ્યાસ શા માટે કેટલાકની સમજ સુધારે છે પ્રજાતિઓ દુષ્કાળથી બહુ ઓછું સહન કરો. લાંબા ગાળે, તેથી તે ઘઉં અથવા મકાઈ જેવા પાકોના સંવર્ધનમાં ફાળો આપી શકે છે જે વધુ સારી રીતે સામનો કરે છે. દુકાળ. આબોહવા પરિવર્તનના સમયમાં, આ ભવિષ્યમાં ક્યારેય કરતાં વધુ માંગમાં હોવાની શક્યતા છે.