उनकी प्रतिरक्षा प्रणाली को बढ़ाने के द्वारा पौधों से लड़ने में मदद

उनकी प्रतिरक्षा प्रणाली को बढ़ाने के द्वारा पौधों से लड़ने में मदद

सभ्यता के रूप में यह आज जाना जाता है विकसित नहीं हो सकता था, न ही यह जीवित रह सकते हैं, एक पर्याप्त भोजन की आपूर्ति के बिना। - नॉर्मन बोरलॉग

अधिकांश लोगों ने कभी नहीं सुना है नॉर्मन बोरलॉग। वह इस प्रकार अब तक, एकमात्र कृषि वैज्ञानिक है जो नोबेल शांति पुरस्कार जीतने के लिए है। उच्च उपज और रोग प्रतिरोधी अनाज फसलों के विकास में उनका काम एक अरब से अधिक (हाँ, एक अरब) भुखमरी से लोग

यद्यपि उन्होंने ये शब्द लगभग 50 वर्ष पहले किए थे, आज उसका संदेश अधिक प्रासंगिक नहीं हो सकता। हम उस विश्व में रहते हैं जो अपेक्षाकृत अधिक है चारों ओर से नौ अरब लोगों 2050, और वर्तमान में, कुछ 800 लाख लोग स्वस्थ और सक्रिय जीवन जीने के लिए पर्याप्त भोजन नहीं है

संयुक्त राष्ट्र के खाद्य और कृषि संगठन परियोजनाओं है कि हम करने की जरूरत है भोजन का उत्पादन कम से कम 70% तक बढ़ाएं जनसंख्या वृद्धि में इस वृद्धि को समायोजित करने के लिए यह एक चुनौतीपूर्ण काम है, इस तथ्य से भी और भी मुश्किल बना है कि लगभग वैश्विक फसल की 20% संयंत्र रोगों के लिए खो दिया है। इन रोगों से मुकाबला करने के लिए सबसे प्रभावी तरीकों में से एक रासायनिक नियंत्रण के माध्यम से है - कीटनाशकों के आवेदन। हालांकि, रोगाणुओं कीटनाशकों के प्रतिरोध को तेजी से विकसित कर सकते हैं, जिससे उत्पादन को बनाए रखने के लिए अब अधिक उपयोग की आवश्यकता हो सकती है। वे भी हैं पर्यावरण और स्वास्थ्य संबंधी चिंताओं खेतों में संभावित जहरीले रसायनों के उपयोग से जुड़े।

मांग फसल सुरक्षा के सुरक्षित और अधिक स्थायी तरीकों के लिए जरूरी है। यही कारण है कि जहां हम, संयंत्र पैथोलॉजिस्ट, में कदम है। एक संयंत्र रोगविज्ञानी उसी तरह एक चिकित्सक मानव स्वास्थ्य में माहिर में पादप स्वास्थ्य में माहिर हैं, और हम रहकर काम करते हैं हमारे भोजन की आपूर्ति की रक्षा के लिए।

रोगजनकों के खिलाफ युद्ध में अनुसंधान का एक नया क्षेत्र पौधे की प्राकृतिक प्रतिरक्षा प्रणाली को बढ़ाने पर केंद्रित है यदि कोई संयंत्र स्वयं से संक्रमण से लड़ सकता है, तो हम कीटनाशकों की मात्रा को कम कर सकते हैं। भावी बीमारियों से बचाव के लिए बच्चों को कैसे टीका लगाया जाता है, पौध रोगविज्ञानी आक्रमणकारियों के खिलाफ प्रतिरक्षा सुरक्षा को मजबूत करने के लक्ष्य के साथ रोगियों के खिलाफ पौधों के प्रति "प्रतिरक्षित" पौधों को समान पद्धति का उपयोग कर रहे हैं। पौधों की प्रतिरक्षा प्रणाली की यह विधि वर्तमान में रोगों से खो जाने वाले कुछ वैश्विक फसल को बचाने के लिए एक सुरक्षित और प्रभावी तरीका हो सकती है।

तनाव के तहत पौधे XXXकसावा विशेषज्ञ पूर्वोत्तर थाईलैंड में एक बीमार फसल का निरीक्षण करता है। सीआईएटी, सीसी बाय-एसए


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प्लांट इम्यून सिस्टम को समझना

पौधों को स्वाभाविक रूप से विभिन्न प्रकार के रोगजनक रोगाणुओं, जैसे बैक्टीरिया, कवक और वायरस के संपर्क में आते हैं। मनुष्यों के विपरीत, जो शारीरिक रूप से संक्रमण से मुक्ति पाने की क्षमता रखते हैं, पौधे स्थिर हैं इसलिए, संयंत्र में हर कोशिका खुद को हमले के खिलाफ की रक्षा करनी चाहिए पौधों में एक बहु-स्तरीय प्रतिरक्षा प्रणाली होती है जो इन सूक्ष्मजीवों से लड़ने में मदद करती है। यह मानव प्रतिरक्षा प्रणाली के समान ही काम करता है

पौधों को माइक्रोबियल "पैटर्न" को पहचानकर रोगज़नक़ों का पता लगाया जाता है। ये सूक्ष्म जीव के प्रकार (बैक्टीरियल फ्लैगेला को लगता है) की अद्वितीय विशेषताएं हैं जो पौधे को "गैर-आत्म" के रूप में पहचानने के लिए विकसित किया गया है। हम इस क्षमता को प्रतिजनों द्वारा मान्यता मानव शरीर, जो प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को प्रेरित करता है दुर्भाग्य से, रोगाणुओं की पहचान को खत्म करने के लिए लगातार विकसित होते हैं, आम तौर पर इन पैटर्नों को संरक्षित या छिपाने के द्वारा। यह क्षमता एक प्रभावी प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को माउंट करने से पहले पौधे की कोशिकाओं को उपनिवेश करने की अनुमति देती है।

रक्षा प्राइमिंग टीकाकरण की तरह है

हमारे प्रमुख अनुसंधान लक्ष्यों में से एक यह है कि इन पैटर्नों को प्रधानमंत्री के साथ जोड़ना है संयंत्र प्रतिरक्षा प्रणाली, रोगजनक रोगाणुओं के खिलाफ बेहतर सुरक्षा, पारंपरिक रासायनिक नियंत्रण के तरीकों के एवज में बनाने।

का सिद्धांत "रक्षा भड़काना"हम मानव रोगों के इलाज के लिए टीके विकसित करने के समान हैं। एक टीका एक रोगज़नक impostor के रूप में अभिनय द्वारा काम करता है यह प्रतिरक्षा प्रणाली को उस पर आक्रमण करने की सोच में गुर करता है, जो रक्षा प्रतिक्रियाओं को उत्तेजित करता है, जैसे एंटीबॉडी का उत्पादन। यह एक बचाव मेमोरी बनाता है, जिससे प्रतिरक्षा प्रणाली को एक विशेष रोगज़नक़ को याद करने की इजाजत दी जा सकती है अगर शरीर भविष्य में सामने आता है। यह तब तेजी से और मजबूती से प्रत्युत्तर दे सकता है, टीका से इसकी प्रारंभिक स्मृति के लिए धन्यवाद।

हम इस सिद्धांत को एक संयंत्र-रोगजनन संबंधों में लागू कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, एक बार जब हमने ब्याज की एक बीमारी के पैटर्न की पहचान की है, हम इसे अलग और शुद्ध करने के लिए काम करते हैं। यह कदम वैक्सीन के निर्माण की तरह है। हम तब पौधों को शुद्ध किए गए पैटर्न के साथ टीका लगा सकते हैं - उदाहरण के लिए, इसे सिरिंज के साथ स्टेम या पत्तियों में लगाने से। लक्ष्य पौधों की प्राकृतिक प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को प्रोत्साहित करना है, जिसके परिणामस्वरूप अगली बार पौधों को रोगाणुओं का सामना करना पड़ता है और इसका तेज और / या मजबूत रक्षा प्रतिक्रिया होती है।

हम मूलतः यह सुनिश्चित कर रहे हैं कि पौधों को दुश्मन के हमलों से पहले लड़ाई के लिए तैयार किया गया है। Primed पौधों संक्रमण के लिए बढ़ाया सहिष्णुता, जो अक्सर संयंत्र के भीतर कम लक्षण और कम रोगज़नक़ आबादी की विशेषता है प्रदर्शित करते हैं। हालांकि primed पौधों अभी तक वाणिज्यिक कृषि के क्षेत्र में एक बड़े पैमाने के आधार पर कार्यान्वित नहीं किया गया है, वैज्ञानिकों के लिए सक्रिय रूप से उपयोग पर अनुसंधान कर रहे हैं ग्रीनहाउस और फील्ड दोनों में रक्षा प्राइमिंग बैक्टीरिया, वायरस और कवक के खिलाफ संरक्षण के लिए सेटिंग्स।

मेरा अपना शोध मुख्य रूप से एक बैक्टीरियल रोगज़नक़ के खिलाफ संरक्षण के लिए रक्षा भड़काने के उपयोग पर केंद्रित है I Xylella fastidiosa जो बहु अरब डॉलर के शराब, तालिका और किशमिश अंगूर उद्योगों को प्रभावित करता है। यह पीयर्स रोग का कारण बनता है, जिसकी लागत कैलिफोर्निया राज्य की है प्रतिवर्ष यूएस $ 100 लाख से अधिक फसल के नुकसान के खर्चों और इसे इलाज के प्रयासों में वर्तमान में इस संयंत्र के रोगज़नक़ों के कारण होने वाले रोगों का कोई इलाज नहीं है, लेकिन हमारा लक्ष्य रक्षा भड़काने का उपयोग करने के लिए इसे जीतना है।

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वाणिज्यिक कृषि में संभावित

मानव प्रतिरक्षा प्रणाली के विपरीत, जिसमें बचाव प्रतिक्रियाएं एक विशेष रोगाणु के लिए विशिष्ट होती हैं, पौधों में भड़काना का प्रभाव व्यापक स्पेक्ट्रम होता है, पौधों की बीमारियों और कीट कीटों की एक विस्तृत श्रृंखला के खिलाफ सुरक्षा करता है।

रक्षा प्राइमिंग का एक अन्य प्रमुख लाभ यह है कि पौधों की फिटनेस में कोई कमी नहीं है - पौधे अभी भी बढ़ते हैं और सामान्य रूप से पुन: उत्पन्न करते हैं। यह वाणिज्यिक कृषि में एक महत्वपूर्ण लाभ है, जहां सफलता उच्च पैदावार पर आकस्मिक है।

इसके अलावा, प्राइमरी राज्य टिकाऊ है और प्रारंभिक उत्तेजना के बाद लंबे समय तक बनाए रखा जा सकता है। वर्तमान शोध में यह भी पता चला है कि पौधों इस रक्षा स्मृति को उनकी संतानों में पारित कर सकते हैं, प्रदान कर सकते हैं बहुआयामी संरक्षण बिना किसी आनुवांशिक संशोधन के

इस घटना के पीछे आणविक तंत्र की हमारी समझ में सुधार के लिए आगे शोध की आवश्यकता है, लेकिन टिकाऊ कृषि के भविष्य में रक्षा प्राइमिंग एक मूल्यवान और होनहार उपकरण होने की संभावना है।

के बारे में लेखकवार्तालाप

रूपाकोवली जिनेटJeannette Rapicavoli कैलिफोर्निया, रिवरसाइड विश्वविद्यालय में प्लांट पैथोलॉजी में पीएचडी उम्मीदवार है। मेरे शोध संयंत्र रोगजनक बैक्टीरिया जाइलम, या संयंत्र नाड़ी तंत्र के पानी का आयोजन ऊतक में रहने के मेजबान रोगज़नक़ बातचीत के आणविक आधार पर केंद्रित है। विशेष रूप से, मैं एक जीवाणु रोगज़नक़ कि, चर्चा और नींबू में गंभीर बीमारियों का कारण बनता अन्य आर्थिक रूप से महत्वपूर्ण संयंत्र मेजबानों के बीच के साथ काम करते हैं। वर्तमान में, मेरे शोध संयंत्र सहज प्रतिरक्षा प्रणाली की elicitors के रूप में बैक्टीरिया कोशिका की सतह polysaccharides की भूमिका पर प्रकाश डाला गया है।

यह आलेख मूलतः पर प्रकाशित हुआ था वार्तालाप। को पढ़िए मूल लेख.

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