આબોહવા પરિવર્તનને કારણે દુષ્કાળના વધુ વારંવાર સમયગાળા તરફ દોરી જવાની ધારણા હોવાથી, સંશોધકો વધુને વધુ એવી શોધો કરવા માટે કામ કરી રહ્યા છે જે છોડને લાંબા સમય સુધી પાણીના તાણને સ્વીકારવામાં મદદ કરી શકે.
બોયસ થોમ્પસન ઇન્સ્ટિટ્યૂટ અને કોર્નેલ યુનિવર્સિટીના સંશોધકોએ ફળમાં પાણીના તાણના પ્રતિભાવમાં જનીન અભિવ્યક્તિના ફેરફારોનું વ્યાપક ચિત્ર પૂરું પાડવા માટે પ્રથમ અભ્યાસ પૂર્ણ કર્યો છે - ટામેટા, સોલેનમ લાઇકોપર્સિકમ - જનીનોને ઓળખી શકે છે જે છોડના સંવર્ધકોને ફળ વિકસાવવામાં મદદ કરી શકે છે જે ફળનો સામનો કરી શકે છે. દુષ્કાળની સ્થિતિ.
ના ડિસેમ્બર અંકમાં પ્રકાશિત પ્લાન્ટ ફિઝિયોલોજી, કાર્યનું નેતૃત્વ કાર્મેન કેટાલાની સંશોધન ટીમ દ્વારા કરવામાં આવ્યું હતું, જે બીટીઆઈના સહાયક પ્રોફેસર અને કોર્નેલ ખાતે સ્કૂલ ઓફ ઈન્ટિગ્રેટિવ પ્લાન્ટ સાયન્સ (SIPS) માં વરિષ્ઠ સંશોધન સહયોગી હતા. સહયોગી સંશોધકોમાં SIPS માં પ્રોફેસર જોસેલીન રોઝ અને BTI પ્રોફેસરો જીમ જીઓવાનોની, ઝાંગજુન ફેઈ અને લુકાસ મુલરનો સમાવેશ થાય છે, જેઓ SIPS માં સંલગ્ન પ્રોફેસર પણ છે.
"અમે સંખ્યાબંધ જનીનોની ઓળખ કરી છે જે ટમેટાના ફળમાં પાણીના તાણના પ્રતિભાવમાં સામેલ છે," કેટાલાએ કહ્યું. “અમે હવે ઉમેદવારો જનીનો પસંદ કરવાનું શરૂ કરી શકીએ છીએ જે સંવર્ધકોને ફળ વિકસાવવામાં મદદ કરી શકે છે જે દુષ્કાળની પરિસ્થિતિઓને અનુકૂલિત કરી શકે છે, અને માત્ર ટામેટાં જ નહીં પણ સામાન્ય રીતે દ્રાક્ષ, સફરજન અને માંસલ ફળ પણ. તે આ ડેટાની લાંબા ગાળાની સંભવિત એપ્લિકેશન છે.
સંશોધકોએ ટામેટાંના પાંદડા અને ફળોના છ અવયવો (પેરીકાર્પ, પ્લેસેન્ટા, સેપ્ટમ, કોલ્યુમેલા, જેલી અને બીજ) માં જનીન અભિવ્યક્તિને બે અલગ-અલગ સમયબિંદુઓ (ઉગતા અને પાકેલા ફળ) પર અને ચાર અલગ-અલગ પાણીની તાણની સ્થિતિમાં (કોઈ નહીં, હળવા, મધ્યવર્તી અને મજબૂત).
સંશોધકોએ શોધી કાઢ્યું કે દરેક ફળના અંગની પેશીઓ સમય જતાં અનન્ય રીતે બદલાય છે.
"પાણીના તાણથી પ્રભાવિત થયેલા 1% કરતા ઓછા જનીનો તમામ છ ફળોની પેશીઓમાં વહેંચાયેલા હતા, અને અસરગ્રસ્ત જનીનોમાંથી 50% થી વધુ એક પેશી માટે વિશિષ્ટ હતા," કેટાલાએ જણાવ્યું હતું.
દુષ્કાળની નકારાત્મક અસરોથી વિપરીત, જે શારીરિક વિકૃતિઓ અને ફળોના નુકશાનને ઉત્તેજિત કરે છે, દુષ્કાળ સાથે સંકળાયેલી કેટલીક હકારાત્મક અસરો છે - ઓછામાં ઓછા હળવા દુષ્કાળ સાથે.
ઉદાહરણ તરીકે, સંશોધકોએ શોધી કાઢ્યું કે પાણીના તાણથી પાકેલા ફળમાં લાઇકોપીનનું પ્રમાણ વધે છે. લાઇકોપીન એ એન્ટીઑકિસડન્ટ છે જેણે આરોગ્ય લાભોનું દસ્તાવેજીકરણ કર્યું છે. પાણી-તણાવવાળા ફળોમાં પણ સ્ટાર્ચ જૈવસંશ્લેષણનું ઉચ્ચ સ્તર હોય છે, જે મીઠા ટમેટાં પેદા કરી શકે છે.
સંશોધકોએ એ પણ શોધી કાઢ્યું કે તેઓ ટામેટાંને ભવિષ્યના પાણીના દુષ્કાળ માટે વધુ પ્રતિરોધક બનવા માટે "તાલીમ" આપી શકે છે.
"જ્યારે અમે સારવાર કરેલ છોડમાંથી બીજ વાવ્યા, ત્યારે અમને જાણવા મળ્યું કે સ્ટ્રેસ્ડ ટામેટાંના રોપાઓ નિયંત્રણ ટામેટાંના રોપાઓની તુલનામાં પાણીના તાણમાંથી સુધારેલ પુનઃપ્રાપ્તિ દર્શાવે છે," ફિલિપ નિકોલસે જણાવ્યું, કેટાલાની લેબમાં પોસ્ટડોક્ટરલ વૈજ્ઞાનિક અને કાગળ પર પ્રથમ લેખક.
નિકોલસે જણાવ્યું હતું કે તેઓએ ઘણા જનીનોની ઓળખ કરી છે જેમની અભિવ્યક્તિ પરિપક્વ બીજમાં પાણીના તાણ દ્વારા પ્રેરિત છે, જે છોડની આગામી પેઢીને પાણીના તણાવને સહન કરવા માટે મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવી શકે છે.
અભ્યાસ કેટલીક રીતે પડકારજનક હતો કારણ કે સંશોધકો ફળ જોઈ રહ્યા હતા. દુષ્કાળના તાણ માટે છોડની પ્રતિક્રિયાઓના મોટાભાગના અભ્યાસો બીજના મૂળ અને પાંદડાઓની તપાસ કરે છે કારણ કે તેઓ અભ્યાસ કરવા પ્રમાણમાં સરળ છે.
"રોપાઓ પર ભાર મૂકવો પ્રમાણમાં સરળ છે, પરંતુ જો તમે છોડને વધુ ભાર આપો છો, તો તે ફૂલ અને ફળ ઉગાડશે નહીં," કેટાલાએ કહ્યું. "ઉપરાંત, જ્યારે તમે ફળનો અભ્યાસ કરવા માંગતા હો, ત્યારે તમારે પુખ્ત છોડ ઉગાડવા જોઈએ, જેમાં વધુ સમય, જગ્યા અને એકંદર સંસાધનો લાગે છે."