विभिन्न युगों में हेलोक्सिलॉन अम्मोडेंड्रोन की जड़ के स्राव में अंतर और सिस्टैंच डेजर्टिकोला बीजों की अंकुरण प्रतिक्रिया

 

अमूर्त

यह स्पष्ट करने के लिए कि जड़ कैसे निकलती हैहेलोक्सिलॉन अमोडेंड्रोन(सक्सौल) स्टैंड की उम्र और कैसे अलग-अलग होती हैसिस्टैंच डेजर्टिकोला(सिस्टैन्चे) बीज अंकुरण इन मतभेदों पर प्रतिक्रिया करता है, हमने अलार क्षेत्र, झिंजियांग, चीन में 1, 3, और 6 साल पुराने सैक्सुअल स्टैंड की जांच की। संरचना संबंधी अंतरों को चिह्नित करने के लिए एलसी-एमएस-आधारित अलक्षित चयापचयों का उपयोग करके रूट-एक्सयूडेट नमूने एकत्र किए गए और उनका विश्लेषण किया गया। समानांतर में,Cistancheबीजों को विभिन्न स्टैंड-आयु समूहों के जड़ स्राव से उपचारित किया गया, और बीज अंकुरण दर निर्धारित की गई।

परिणामों में महत्वपूर्ण अंतर दिखाCistancheउपचारों के बीच अंकुरण दर. 3-वर्षीय स्टैंड एक्सयूडेट उपचार ने उच्चतम अंकुरण दर उत्पन्न की, जो 1-वर्ष और 6-वर्षीय एक्सयूडेट का उपयोग करने वाले उपचारों की तुलना में काफी अधिक है, जबकि 1-वर्षीय और 6-वर्षीय उपचारों के बीच कोई महत्वपूर्ण अंतर नहीं पाया गया। मेटाबोलॉमिक्स विश्लेषण से पता चला है कि सैक्सुअल रूट एक्सयूडेट्स के समग्र चयापचय प्रोफाइल स्टैंड उम्र के बीच स्पष्ट रूप से भिन्न थे, और अंतर मेटाबोलाइट्स की सबसे बड़ी संख्या 3-वर्ष और 1-वर्ष के बीच हुई थी। विभेदक मेटाबोलाइट्स मुख्य रूप से शर्करा, विटामिन बी 6-संबंधित अणुओं, फ्लेवोनोइड्स/फेनोलिक्स और लिपिड-संबंधित अणुओं में समृद्ध थे। प्रमुख मार्ग अंतरों में अल्फा-लिनोलेनिक एसिड चयापचय, विटामिन बी 6 चयापचय और फ्लेवोनोइड-संबंधित मार्ग शामिल हैं। अंकुरण फेनोटाइप को एकीकृत करके आगे की स्क्रीनिंग से संकेत मिलता है कि उच्च अंकुरण के अनुरूप प्रतिनिधि अंतर विशेषताएं भी इन मेटाबोलाइट श्रेणियों और मार्गों में केंद्रित थीं।

ये निष्कर्ष स्टैंड की उम्र के बीच सैक्सुअल रूट एक्सयूडेट्स के स्पष्ट रासायनिक भेदभाव का संकेत देते हैं, और सुझाव देते हैं कि 3-वर्षीय सैक्सौल स्टैंड एक एक्सयूडेट रासायनिक पृष्ठभूमि विकसित कर सकते हैं जो इसके लिए अधिक अनुकूल है।Cistancheबीज अंकुरण. परिणाम विकास और अनुकूलन के लिए एक सैद्धांतिक आधार प्रदान करते हैंCistancheटीकाकरण तकनीक.

कीवर्ड: हेलोक्सिलॉन अमोडेंड्रोन; सिस्टैंच डेजर्टिकोला; जड़ रिसती है; चयापचय; स्टैंड-आयु ढाल

परिचय

शुष्क रेगिस्तानी पारिस्थितिकी तंत्र की बहाली अक्सर प्रमुख झाड़ियों की स्थापना और निरंतर विस्तार पर निर्भर करती है [1-2]।हेलोक्सिलॉन अमोडेंड्रोनउत्तर-पश्चिमी चीन के रेगिस्तानी क्षेत्रों में रेत स्थिर करने वाली एक विशिष्ट वृक्ष प्रजाति है और यह हवा के झोंके और रेत स्थिरीकरण, सतह स्थिरीकरण और वनस्पति संरचना के रखरखाव में उत्कृष्ट भूमिका निभाती है [3-4]। सैक्सौल वृक्षारोपण के प्रबंधन और पारिस्थितिक कार्य में सुधार के आसपास, "पारिस्थितिक बहाली-वन प्रबंधन-संसाधन उपयोग" का एक व्यापक मार्ग धीरे-धीरे बन गया है [5-7]। इन तरीकों में से, टीकाकरणसिस्टैंच डेजर्टिकोलासैक्सौल के तहत वृक्षारोपण को एक प्रतिनिधि विकास मॉडल माना जाता है जो पारिस्थितिक और औद्योगिक लाभों को संतुलित करता है [8-9]।

 

झिंजियांग, चीन में सिस्टैंच खेती का आधार

 

सिस्टैंच डेजर्टिकोलाइसका उल्लेखनीय आर्थिक मूल्य है और इसने कृत्रिम खेती की मांग को प्रेरित किया है [10-11]। हालाँकि, बड़े पैमाने पर उत्पादन में, परजीवी टीकाकरण की सफलता दर में काफी उतार-चढ़ाव होता है, जिससे इस मॉडल की स्थिरता और स्केलेबिलिटी प्रभावित होती है [12]।

सैक्सौल-सिस्टैंच प्रणाली में, बीज अंकुरण और प्रारंभिक मेजबान पहचान महत्वपूर्ण कदम हैं जो यह निर्धारित करते हैं कि परजीवी संबंध स्थापित किया जा सकता है या नहीं [12-13]।Cistancheबीज बेहद छोटे होते हैं, और अंकुरण की शुरुआत दृढ़ता से मेजबान जड़ स्राव से उत्तेजना पर निर्भर करती है [14-15]। अंकुरण के बाद, अंकुरों को थोड़े समय के भीतर मेजबान जड़ों का पता लगाना चाहिए और हौस्टोरियम निर्माण प्रक्रिया में प्रवेश करना चाहिए [16]। इसलिए, मेजबान संकेतों की तीव्रता और संरचना सीधे अंकुरण दक्षता और बाद में परजीविता सफलता दर [16-17] में परिलक्षित होती है। बाध्य परजीवी पौधों के लिए, ये संकेत एक समय-स्थान "स्थितियों का संयोजन" भी बना सकते हैं जो अंकुरण को ट्रिगर करने की अधिक संभावना है, यानी, एक तथाकथित अंकुरण खिड़की [18-19]।

सैक्सौल रूट एक्सयूडेट्स में यौगिकों के कई वर्ग होते हैं जो मेजबान पहचान और प्रेरण प्रक्रियाओं में भाग ले सकते हैं, जैसे कि क्विनोन, कार्बनिक एसिड और हार्मोन से संबंधित अणु। उनकी रचना पौधे के विकास चरण और पर्यावरणीय पृष्ठभूमि दोनों से प्रभावित होती है [20-21]। पिछले अध्ययनों से पता चलता है कि जड़ का स्राव मौसम या विकास के चरणों में गतिशील रूप से भिन्न होता है, जिससे आगे चलकर अंतर हो सकता हैCistancheअंकुरण दर, हौस्टोरियम निर्माण दक्षता, और परजीविता स्थापना [22]। वृक्षारोपण प्रबंधन के नजरिए से, एक स्टैंड-एज ग्रेडिएंट अक्सर मेजबान जड़ प्रणालियों के विकास, कार्बन इनपुट के संचय और राइजोस्फीयर माइक्रोएन्वायरमेंट के स्थिरीकरण से मेल खाता है। नतीजतन, एक्सयूडेट रासायनिक पृष्ठभूमि व्यवस्थित समायोजन से गुजर सकती है [23-26]।

हालाँकि, इस बारे में सबूत अपर्याप्त हैं कि स्टैंड-एज अंतर सैक्सौल रूट एक्सयूडेट्स के रासायनिक स्पेक्ट्रम को कैसे नया आकार देते हैं और क्या ऐसे परिवर्तन मात्रात्मक अंकुरण प्रतिक्रियाएं उत्पन्न कर सकते हैं। यह अंतर मेजबान स्टैंड आयु का चयन करने और प्रमुख प्रबंधन अवधियों को शेड्यूल करने के लिए प्रत्यक्ष मात्रात्मक मार्गदर्शन को भी सीमित करता है।

मेटाबोलोमिक्स रूट-एक्सयूडेट मेटाबोलाइट प्रोफाइल में परिवर्तन प्रकट कर सकता है। प्रमुख घटक विश्लेषण (पीसीए) और ऑर्थोगोनल आंशिक न्यूनतम वर्ग विभेदक विश्लेषण (ओपीएलएस-डीए) जैसे बहुभिन्नरूपी सांख्यिकीय तरीकों का उपयोग समूहों को अलग करने और विभेदक मेटाबोलाइट्स की पहचान करने के लिए किया जा सकता है [27-28]। आगे का मार्ग एनोटेशन और संवर्धन विश्लेषण जैव रासायनिक परिवर्तनों की दिशा की व्याख्या करने में मदद करता है [29-30]। कार्यात्मक फेनोटाइप्स (उदाहरण के लिए, बीज अंकुरण दर) के साथ मेटाबोलॉमिक्स आउटपुट की समकालिक रूप से तुलना करके, एक्सयूडेट्स में रासायनिक अंतर को मापने योग्य परिणामों से जोड़ा जा सकता है - "क्या अंकुरण को बढ़ावा दिया जाता है, और किस हद तक" - प्रबंधन और अनुप्रयोग निर्णयों के लिए अधिक प्रत्यक्ष समर्थन प्रदान करता है [31-33]।

इसलिए, यह अध्ययन टकलामकन रेगिस्तान के किनारे अलार क्षेत्र में विभिन्न युगों के सैक्सौल स्टैंडों पर केंद्रित है। हमने एलसी-एमएस अलक्षित मेटाबोलॉमिक्स प्रोफाइलिंग के लिए अलग-अलग स्टैंड आयु से रूट एक्सयूडेट एकत्र किया, और आयोजित कियाCistancheउपचार के रूप में इन एक्सयूडेट्स का उपयोग करके बीज अंकुरण परीक्षण किया जाता है। हमने रूट-एक्सयूडेट मेटाबोलाइट प्रोफाइल (समग्र पृथक्करण, विभेदक मेटाबोलाइट स्क्रीनिंग और पाथवे संवर्धन) में स्टैंड-आयु-संचालित परिवर्तनों की जांच की और अंकुरण दर में अंतर से उनका मिलान किया। अध्ययन सुधार के लिए मात्रात्मक संदर्भ प्रदान करता हैCistancheटीकाकरण की सफलता और शुष्क क्षेत्रों में मेजबान और परजीवी पौधों के बीच रासायनिक बातचीत के लिए अनुभवजन्य मेटाबोलॉमिक्स साक्ष्य प्रदान करता है।

 

1 सामग्री और विधियाँ

1.1 अध्ययन क्षेत्र

अध्ययन क्षेत्र चीन के झिंजियांग के टकलामकन रेगिस्तान के उत्तरी किनारे पर अलार शहर के रेगिस्तान-नखलिस्तान संक्रमण क्षेत्र में स्थित है। इस क्षेत्र में विशिष्ट गर्म शीतोष्ण, अत्यंत शुष्क जलवायु है, जिसमें तेज़ हवा-रेत गतिविधि, कम वर्षा और तीव्र वाष्पीकरण है। वार्षिक औसत वर्षा 40.1-82.5 मिमी है, जबकि वार्षिक औसत वाष्पीकरण 1876.6-2558.9 मिमी है। प्रकाश और ताप संसाधन प्रचुर मात्रा में हैं, और दैनिक तापमान का अंतर बड़ा है। सतही वनस्पति में रेगिस्तानी झाड़ियाँ और विरल जड़ी-बूटियाँ हावी हैं। सैक्सौल प्रमुख रचनात्मक प्रजाति है जिसका उपयोग स्थानीय विंडब्रेक और रेत-स्थिरीकरण बेल्ट के लिए किया जाता है, और यह क्षेत्र सैक्सौल-इनोक्यूलेटेड के लिए एक महत्वपूर्ण उत्पादन क्षेत्र भी है।Cistanche.

1.2 नमूना संग्रह और प्रसंस्करण

नमूनाकरण अप्रैल 2025 (वसंत) में अलार क्षेत्र में आयोजित किया गया था। 1, 3, और 6 साल की उम्र के सैक्सौल स्टैंड से जड़ स्राव और समकालिक मिट्टी के नमूने एकत्र किए गए थे।Cistancheनमूना लेने के बाद बीज अंकुरण प्रयोग किए गए।

1-, 3- और 6 साल की स्टैंड-आयु उपचार को क्रमशः एओ, एटी और एएस के रूप में नामित किया गया था। प्रत्येक उपचार में AO1-AO3, AT1-AT3 और AS1-AS3 लेबल वाले तीन जैविक प्रतिकृति शामिल थे। 1-वर्ष का स्टैंड प्रारंभिक स्थापना चरण का प्रतिनिधित्व करता है; 3-वर्षीय स्टैंड सक्रिय राइजोस्फीयर प्रक्रियाओं के साथ एक जोरदार विकास चरण का प्रतिनिधित्व करते हैं; और 6 साल का स्टैंड अपेक्षाकृत स्थिर चरण का प्रतिनिधित्व करता है। मेजबान विकास के चरणों में अंतर के आधार पर, हमने विभिन्न उम्र में जड़-एक्सयूडेट रासायनिक भिन्नता और इसके संबंध की तुलना कीCistancheबीज अंकुरण.

1.2.1 रूट एक्सयूडेट संग्रह

जड़ स्राव को स्वस्थानी क्षेत्र निष्कर्षण विधि का उपयोग करके एकत्र किया गया। प्रत्येक स्टैंड-एज प्लॉट में, समान विकास स्थिति और कोई स्पष्ट कीट या बीमारी वाले सैक्सौल व्यक्तियों का चयन नहीं किया गया था। जैविक प्रतिकृति के रूप में प्रति स्टैंड आयु में तीन पौधों का नमूना लिया गया। यांत्रिक चोट को कम करने के लिए पौधे के आधार के चारों ओर जड़ों की सावधानीपूर्वक खुदाई की गई। चिपकी हुई मिट्टी को धीरे से हटा दिया गया; जड़ों को विआयनीकृत पानी से धोया गया; फिर जड़ों को बैग में रखा गया और 24 घंटे के पूर्व-उपचार के लिए यथा स्थान पर पुनः गाड़ दिया गया।

पूर्व-उपचार के बाद, जड़ों को हटा दिया गया और फिर से विआयनीकृत पानी से धीरे से धोया गया। नमी बनाए रखने के लिए जड़ खंडों को गीले फिल्टर पेपर से लपेटा गया, 50 एमएल सेंट्रीफ्यूज ट्यूबों में रखा गया, पैराफिल्म से सील किया गया और यथास्थान फिर से दबा दिया गया। 24 घंटे के बाद, फिल्टर-पेपर-लिपटे जड़ खंडों को एकत्र किया गया, बर्फ पर रखा गया और प्रयोगशाला में ले जाया गया।

प्रयोगशाला में, 100 एमएल विआयनीकृत पानी डाला गया, और निष्कर्षण के लिए नमूनों को 30 मिनट तक हिलाया गया। अर्क को वैक्यूम-फ़िल्टर किया गया था, कम दबाव में केंद्रित किया गया था, और बाद के एलसी-एमएस अलक्षित मेटाबोलॉमिक्स विश्लेषण के लिए -80 डिग्री पर संग्रहीत किया गया था। उसी अर्क का उपयोग बीज-उपचार परीक्षण के लिए भी किया गया था।

1.2.2 मिट्टी का नमूनाकरण और मिट्टी के भौतिक रासायनिक गुणों का निर्धारण

जड़ के रस के साथ-साथ मिट्टी के नमूने भी एकत्र किए गए। नमूनों को प्राकृतिक रूप से हवा में सुखाया गया, अशुद्धियाँ हटाई गईं, और पीएच, कुल नाइट्रोजन (टीएन), कुल फास्फोरस (टीपी), कुल पोटेशियम (टीके), क्षार-हाइड्रोलाइजेबल नाइट्रोजन (एएन), उपलब्ध फास्फोरस (एपी), उपलब्ध पोटेशियम (एके), और मिट्टी कार्बनिक पदार्थ (एसओएम) सहित भौतिक रासायनिक माप के लिए 2 मिमी की छलनी से गुजारा गया। विस्तृत विधियाँ तालिका 1 में दी गई हैं।

तालिका 1. मृदा भौतिक रासायनिक संकेतक और विश्लेषणात्मक तरीके

सूचक	संक्षेपाक्षर	विश्लेषणात्मक विधि
पीएच	-	पोटेंशियोमेट्रिक विधि
कुल नाइट्रोजन	तमिलनाडु	केजेल्डहल विधि
कुल फास्फोरस	टी.पी	NaOH संलयन - मोलिब्डेनम एंटीमनी वर्णमिति (स्पेक्ट्रोफोटोमेट्री)
कुल पोटैशियम	टी	NaOH संलयन विधि
क्षार-हाइड्रोलाइजेबल नाइट्रोजन	एक	क्षारीय प्रसार विधि
उपलब्ध फास्फोरस	एपी	स्पेक्ट्रोफोटोमेट्रिक विधि
उपलब्ध पोटैशियम	एके	अमोनियम एसीटेट निष्कर्षण विधि
मृदा कार्बनिक पदार्थ	सोम	पोटेशियम डाइक्रोमेट ऑक्सीकरण विधि

1.3 एलसी-एमएस अलक्षित मेटाबोलॉमिक्स और डेटा प्रीप्रोसेसिंग

रूट-एक्सयूडेट नमूनों का विश्लेषण सकारात्मक और नकारात्मक इलेक्ट्रोस्प्रे आयनीकरण मोड दोनों में अल्ट्रा-उच्च-प्रदर्शन तरल क्रोमैटोग्राफी-उच्च-रिज़ॉल्यूशन मास स्पेक्ट्रोमेट्री (यूएचपीएलसी-एचआरएमएस) का उपयोग करके किया गया था। डाउनस्ट्रीम विश्लेषण से पहले कच्चे डेटा को पीक एक्सट्रैक्शन, रिटेंशन-टाइम करेक्शन, पीक एलाइनमेंट, मिसिंग वैल्यू हैंडलिंग और सामान्यीकरण के अधीन किया गया था।

डेटा स्थिरता और तुलनीयता में सुधार के लिए खराब प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्यता वाले पृष्ठभूमि हस्तक्षेप शिखर और सुविधाओं को हटाने के लिए गुणवत्ता-नियंत्रण नमूने और रिक्त नियंत्रण का उपयोग किया गया था। मेटाबोलाइट की पहचान और एनोटेशन मुख्य रूप से सटीक द्रव्यमान, अवधारण समय और एमएस/एमएस विखंडन पैटर्न पर आधारित थे, जो एचएमडीबी, मेटलिन, मासबैंक से मेल खाते थे, और मार्ग विश्लेषण के लिए केईजीजी में मैप किए गए थे। एनोटेशन परिणामों को आत्मविश्वास से मिलान करके फ़िल्टर किया गया था, और रासायनिक वर्ग वर्गीकरण और मार्ग-स्तरीय सारांश आयोजित किया गया था।

1.4 Cistancheबीज अंकुरण प्रयोग

1.4.1 बीज पूर्व उपचार

एकत्र किया हुआCistancheबीजों को 1 घंटे के लिए स्थिर तापमान वाले इनक्यूबेटर में 30 डिग्री पर रखा गया। बीज के आवरण हटा दिए गए, और बीजों को सतह पर 15 मिनट के लिए 2% सोडियम हाइपोक्लोराइट में रोगाणुरहित किया गया, रोगाणुरहित आसुत जल से तीन बार धोया गया और रोगाणुहीन फिल्टर पेपर पर सुखा दिया गया।

1.4.2 पूर्व-प्रयोग और बेसल प्रो-अंकुरण स्थितियों का निर्धारण

अलग-अलग उम्र के एक्सयूडेट के साथ उपचारों के बीच तुलना सुनिश्चित करने के लिए, जिबरेलिन और फ्लुरिडोन के अतिरिक्त स्थितियों की जांच के लिए एक पूर्व-प्रयोग किया गया था। पूर्व-परीक्षण परिणामों के आधार पर, बेहतर अंकुरण प्रदर्शन और स्थिर पुनरावृत्ति के साथ एक संयोजन को बेसल प्रो-अंकुरण स्थिति के रूप में चुना गया था: 1 एमएल 1 जी·एल−1^{-1}−1 गिब्बेरेलिन और 1 एमएल 10 मिलीग्राम·एल−1^{-1}−1 फ्लुरिडोन।

1.4.3 अलग-अलग उम्र के जड़ स्रावों से उपचार

एकीकृत बेसल प्रो-अंकुरण स्थिति के तहत, तुलना करने के लिए 1-, 3- और 6-वर्षीय सैक्सौल स्टैंड से समान मात्रा में रूट एक्सयूडेट नमूने जोड़े गए थे।Cistancheबीज अंकुरण प्रतिक्रियाएँ. यह अध्ययन अलग-अलग उम्र के एक्सयूडेट के उपचार प्रभावों पर केंद्रित था और इसमें एक्सयूडेट एकाग्रता प्रवणता शामिल नहीं थी।

प्रत्येक उपचार के लिए, 50 पूर्व-उपचारित बीजों को फिल्टर-पेपर विधि का उपयोग करके पेट्री डिश में रखा गया और अंधेरे में 25 डिग्री पर ऊष्मायन किया गया। अंकुरण दर 10 दिनों के बाद दर्ज की गई। अंकुरण मानदंड के रूप में एक रेडिकल (रोगाणु ट्यूब) की लंबाई> 1 मिमी का उपयोग किया गया था। प्रत्येक उपचार में तीन प्रतिकृतियाँ थीं।

1.5 सांख्यिकीय विश्लेषण

प्रीप्रोसेसिंग और सामान्यीकरण के बाद, स्टैंड उम्र के बीच समग्र अंतर का मूल्यांकन करने के लिए पदानुक्रमित क्लस्टरिंग विश्लेषण, पीसीए और ओपीएलएस-डीए का उपयोग करके मेटाबोलॉमिक्स डेटा का विश्लेषण किया गया था। वीआईपी> 1 और पी <0.05 का उपयोग करके विभेदक मेटाबोलाइट्स की जांच की गई। प्रमुख विभेदक चयापचय विशेषताओं की व्याख्या करने के लिए वेन आरेख, ज्वालामुखी भूखंड, क्लस्टर्ड हीटमैप और केईजीजी मार्ग संवर्धन विश्लेषण का उपयोग किया गया था।

Cistancheबीज अंकुरण दर का विश्लेषण एकतरफ़ा एनोवा द्वारा किया गया; तुकी के परीक्षण का उपयोग करके पोस्ट हॉक तुलनाएं की गईं। महत्व स्तर को =0.05\\alpha=0.05 =0.05. पर सेट किया गया था

 

2 परिणाम और विश्लेषण

2.1 मिट्टी की भौतिक-रासायनिक विशेषताएँ

मृदा भौतिक रासायनिक संकेतकों ने अलग-अलग स्टैंड आयु के बीच कुछ भिन्नता दिखाई, लेकिन परिवर्तन का समग्र परिमाण सीमित था (तालिका 2)। सभी भूखंडों में मिट्टी क्षारीय थी, जिसका पीएच 8.35 से 8.83 के बीच था। कुल नाइट्रोजन, कुल फास्फोरस, कुल पोटेशियम और कार्बनिक पदार्थ की सामग्री आम तौर पर कम थी। 3-वर्षीय स्टैंड में अपेक्षाकृत अधिक TN, TK, SOM और AK थे; 6-वर्षीय स्टैंड में थोड़ा अधिक टीपी और एपी था; और 1-वर्षीय स्टैंड में अपेक्षाकृत अधिक AN था। कुल मिलाकर, लगातार दिशात्मक रुझान के बिना विभिन्न युगों में मिट्टी की पृष्ठभूमि में कुछ हद तक उतार-चढ़ाव आया। इसलिए, बाद के विश्लेषण मुख्य रूप से जड़-एक्सयूडेट अंतर और उनके पत्राचार पर केंद्रित थेCistancheबीज अंकुरण प्रतिक्रियाएँ.

तालिका 2. मिट्टी के भौतिक-रासायनिक गुण

इलाज	पीएच	टीएन (जी·किग्रा⁻¹)	टीपी (जी·किग्रा⁻¹)	टीके (g·kg⁻¹)	एएन (मिलीग्राम·किग्रा⁻¹)	एपी (मिलीग्राम·किग्रा⁻¹)	एके (मिलीग्राम·किग्रा⁻¹)	एसओएम (g·kg⁻¹)
ए.ओ	8.83	0.129	0.591	6.76	11.672	7.171	159.783	2.660
पर	8.35	0.165	0.604	10.69	9.114	7.381	377.900	3.186
जैसा	8.82	0.101	0.649	7.08	10.697	8.086	185.962	2.547

टिप्पणियाँ:एओ=1-वर्ष स्टैंड; एटी=3-साल स्टैंड; एएस=6-वर्ष स्टैंड।

 

2.2 अलग-अलग उम्र के जड़ स्रावों का प्रभावCistancheबीज अंकुरण

Cistancheअलग-अलग उम्र की जड़ के रस के साथ उपचार के बीच बीज अंकुरण दर में काफी अंतर था (चित्र 1)। 3-वर्षीय स्टैंड एक्सयूडेट उपचार (एटी) ने 84.66% ± 1.15% पर उच्चतम अंकुरण दर उत्पन्न की। 1-वर्षीय (एओ) और 6-वर्षीय (एएस) उपचारों से क्रमशः 80.89% ± 2.04% और 80.67% ± 0.67% उपज प्राप्त हुई। एक-तरफ़ा एनोवा ने उपचारों के बीच एक महत्वपूर्ण अंतर का संकेत दिया (पी=0.022)। तुकी के पोस्ट हॉक परीक्षण से पता चला कि एटी, एओ (पी=0.038) और एएस (पी=0.030) से काफी अधिक था, जबकि एओ और एएस में कोई खास अंतर नहीं था (पी=0.980)।

चित्र . 1 अलग-अलग उम्र के हेलोक्सिलॉन एमोडेंड्रोन स्टैंड से जड़-एक्सयूडेट उपचार के तहत सिस्टैंच डेजर्टिकोला बीजों के अंकुरण दर में अंतर

 

इन परिणामों से पता चलता है कि वसंत खिड़की की अवधि के दौरान, अलग-अलग स्टैंड उम्र से जड़ों का स्राव स्पष्ट अंतर के अनुरूप होता हैCistancheबीज अंकुरण प्रतिक्रियाएँ, और 3-वर्षीय स्टैंड से निकलने वाला द्रव अंकुरण को बढ़ावा देने की मजबूत क्षमता दर्शाता है। इन अंतरों को और अधिक स्पष्ट करने के लिए, हमने आगे समग्र मेटाबोलाइट-प्रोफ़ाइल पृथक्करण और विभेदक चयापचय विशेषताओं का विश्लेषण किया।

2.3 विभिन्न युगों में जड़ स्राव में समग्र अंतर

2.3.1 रूट-एक्सयूडेट मेटाबोलिक प्रोफाइल का समग्र पृथक्करण

स्टैंड उम्र के बीच रूट एक्सयूडेट्स के मेटाबोलिक प्रोफाइल को स्पष्ट रूप से विभेदित किया गया था। वैश्विक हीटमैप (चित्रा 2) से पता चला है कि एक ही स्टैंड आयु के अधिकांश नमूने एक ही शाखा पर क्लस्टर किए गए हैं, जो समूह के भीतर अच्छी स्थिरता का संकेत देता है। विभिन्न स्टैंड आयु के नमूनों ने अपेक्षाकृत स्पष्ट समूहीकरण पैटर्न दिखाया, जिससे पता चलता है कि एक्सयूडेट संरचना को स्टैंड आयु के साथ पुनर्गठित किया गया था।

पीसीए परिणाम (चित्र 3) ने संकेत दिया कि पहले दो प्रमुख घटक कुल विचरण का 46.5% बताते हैं; पीसी1 और पीसी2 ने क्रमशः 32.1% और 14.4% की व्याख्या की। विभिन्न स्टैंड आयु के नमूनों ने समन्वय स्थान में अलग-अलग वितरण दिखाया। विशेष रूप से, 1-वर्षीय नमूनों ने 3- और 6-वर्षीय नमूनों से भिन्न समग्र वितरण प्रवृत्ति दिखाई, जो स्टैंड उम्र के साथ समग्र एक्सयूडेट संरचना में संरचनात्मक भेदभाव का संकेत देती है। हालाँकि समूह के भीतर कुछ परिवर्तनशीलता बनी रही, स्टैंड-आयु-संबंधित अलगाव की प्रवृत्ति स्पष्ट थी।

 

2.3.2 समूह के बीच भेदभाव

स्टैंड उम्र के बीच अंतर की तुलना करने के लिए, नकारात्मक-आयन-मोड डेटा (चित्रा 4) के आधार पर जोड़ीदार तुलना (एओ बनाम एटी, एओ बनाम एएस, एटी बनाम एएस) आयोजित की गई थी। सभी तीन तुलनाओं ने जैविक प्रतिकृति के स्पष्ट पृथक्करण और अच्छे क्लस्टरिंग को दिखाया, जो स्टैंड उम्र के बीच स्थिर चयापचय अंतर को दर्शाता है।

सभी ओपीएलएस-डीए मॉडलों ने आर2वाई=0.998-1.000 और क्यू2=0.663-0.873 के साथ अच्छी फिटिंग और पूर्वानुमानित प्रदर्शन प्रदर्शित किया, जो स्टैंड उम्र के बीच रूट-एक्सयूडेट नमूनों के मजबूत भेदभाव का संकेत देता है। एएस और एओ के बीच अलगाव सबसे अधिक स्पष्ट था, जो 1- और 6 साल के स्टैंड एक्सयूडेट्स के बीच सबसे बड़े समग्र संरचनागत अंतर का सुझाव देता है। एटी ने एओ और एएस से स्थिर पृथक्करण भी दिखाया, जो दर्शाता है कि 3-वर्षीय एक्सयूडेट्स में पहले से ही अलग-अलग चरण-विशिष्ट विशेषताएं हैं। कुल मिलाकर, रूट-एक्सयूडेट मेटाबोलाइट प्रोफाइल अलग-अलग उम्र में अत्यधिक भेदभावपूर्ण थे, जो विभेदक मेटाबोलाइट्स के डाउनस्ट्रीम विश्लेषण और अंकुरण अंतर के साथ उनके जुड़ाव का समर्थन करते थे।

चित्र. 3 प्रमुख घटक विश्लेषण

चित्र . 4 अलग-अलग उम्र के हेलोक्सिलॉन एमोडेंड्रोन से निकलने वाले जड़ के ओपीएलएस-डीए स्कोर की जोड़ीवार तुलना

 

2.4 सैक्सौल रूट एक्सयूडेट्स की प्रमुख विभेदक चयापचय विशेषताएं

2.4.1 विभेदक मेटाबोलाइट्स और साझा सुविधाओं की संख्या

स्टैंड उम्र के बीच प्रत्येक जोड़ीवार तुलना में एक निश्चित संख्या में विभेदक मेटाबोलाइट्स होते हैं (चित्र 5)। सबसे बड़ी संख्या एटी बनाम एओ में हुई, 31 विभेदक मेटाबोलाइट्स के साथ। एएस बनाम एओ और एएस बनाम एटी में क्रमशः 24 और 18 विभेदक मेटाबोलाइट्स थे, जो दर्शाता है कि 3-वर्षीय और 1-वर्षीय एक्सयूडेट्स के बीच अंतर सबसे अधिक स्पष्ट थे।

तीनों तुलनाओं में सात विभेदक मेटाबोलाइट्स साझा किए गए, जो स्टैंड-एज परिवर्तनों पर प्रतिक्रिया करने वाले मेटाबोलाइट्स के अपेक्षाकृत स्थिर सेट का संकेत देते हैं। इस बीच, प्रत्येक तुलना ने कुछ अद्वितीय विभेदक मेटाबोलाइट्स को बरकरार रखा, जो एक्सयूडेट परिवर्तनों में स्पष्ट चरण-विशिष्ट विशेषताओं को दर्शाते हैं। कुल मिलाकर, स्टैंड-आयु अंतर न केवल मेटाबोलाइट गिनती में बल्कि एक संरचना में भी व्यक्त किया गया था जहां साझा और चरण-विशिष्ट अंतर मेटाबोलाइट्स सह-अस्तित्व में थे।

 

चित्र . 5 स्टैंड एज में हेलोक्सिलॉन अमोडेंड्रोन के मूल एक्सयूडेट्स में विभेदक मेटाबोलाइट्स का वेन आरेख

 

2.4.2 विभेदक मेटाबोलाइट्स में परिवर्तन के पैटर्न

ज्वालामुखी भूखंडों और क्लस्टर किए गए हीटमैप्स ने अलग-अलग उम्र में जड़ों के उत्सर्जन में परिवर्तन के मॉड्यूलर पैटर्न का संकेत दिया। सभी तीन तुलनाओं (चित्रा 6) में, महत्वपूर्ण मेटाबोलाइट्स को ज्वालामुखी भूखंडों के दोनों किनारों पर वितरित किया गया था, जो स्टैंड युग के बीच ऊपर और नीचे-विनियमित मेटाबोलाइट्स दोनों को दर्शाता है। कई महत्वपूर्ण विशेषताओं ने बड़े पैमाने पर परिवर्तन और मजबूत महत्व दिखाया, यह सुझाव देते हुए कि समूह पृथक्करण बिखरे हुए व्यक्तिगत विविधताओं के बजाय संयुक्त रूप से केंद्रित चयापचय बदलावों के एक सेट द्वारा संचालित था।

मेटाबोलाइट एनोटेशन के आधार पर, प्रमुख अंतर श्रेणियां शर्करा, विटामिन बी 6-संबंधित अणुओं, फ्लेवोनोइड्स/फेनोलिक्स और लिपिड-संबंधित अणुओं में केंद्रित थीं। प्रतिनिधि विभेदक मेटाबोलाइट्स में सुक्रोज, आइसोपाइरीडॉक्सल, लिनोलेनेट (18:3), पीए 40:7, मिथाइल गिबरेलिन ए9, और सेकोलोगैनिन शामिल थे।

एटी बनाम एओ में विभेदक मेटाबोलाइट्स की सबसे बड़ी संख्या शामिल है, जो 1-वर्ष से 3-वर्ष तक मजबूत रासायनिक-उत्पादन बदलाव का सुझाव देता है। एटी और एएस के बीच अंतर भी स्थिर था, जो दर्शाता है कि 3-वर्षीय चरण केवल 1-वर्ष और 6-वर्ष के बीच एक रैखिक संक्रमण नहीं है, बल्कि इसमें अलग-अलग चरण-विशिष्ट विशेषताएं हैं। कुल मिलाकर, स्टैंड उम्र के बीच अंतर मुख्य रूप से एकल मेटाबोलाइट्स में पृथक उतार-चढ़ाव के बजाय उपरोक्त मेटाबोलाइट श्रेणियों के बीच समन्वित परिवर्तनों को दर्शाता है।

 

चित्र . 6 विभिन्न युगों में हेलोक्सिलॉन अम्मोडेंड्रोन के मूल एक्सयूडेट्स में विभेदक मेटाबोलाइट्स के ज्वालामुखी प्लॉट

 

प्रतिनिधि विभेदक मेटाबोलाइट्स (चित्रा 7) के एक हीटमैप ने जैविक प्रतिकृति की अच्छी क्लस्टरिंग और स्टैंड उम्र के बीच स्पष्ट अलगाव दिखाया, यह दर्शाता है कि स्टैंड-आयु अंतर सीधे अंतर-मेटाबोलाइट प्रोफाइल में परिलक्षित होते थे। 3-वर्षीय समूह (एटी) ने विभिन्न मेटाबोलाइट मॉड्यूल में एओ या एएस के साथ आंशिक समानताएं दिखाईं लेकिन अपनी विशिष्ट विशेषताओं को बरकरार रखा। कुछ मेटाबोलाइट्स एटी में चरम पर थे जबकि एओ और एएस में कम रहे; अन्य एटी में कम लेकिन एओ या एएस में ऊंचे थे। इस प्रकार, 3-वर्षीय चरण ने एक साधारण मोनोटोनिक वृद्धि/कमी पैटर्न का पालन नहीं किया, बल्कि एक स्पष्ट चरण-विशिष्ट पुनर्गठन का पालन किया। विशेष रूप से, विटामिन बी 6-संबंधित अणु (उदाहरण के लिए, आइसोपाइरीडॉक्सल, पाइरिडोक्सेट), फ्लेवोनोइड्स/फेनोलिक्स (उदाहरण के लिए, क्वेरसेटिन, आइसोक्वेरसिट्रिन, स्कोपोलिन), और लिपिड-संबंधित अणु (उदाहरण के लिए, लिनोलेनेट 18:3, पीए 40:7, एफए 18:1;ओ2) ने भेदभाव विश्लेषण के अनुरूप, स्टैंड उम्र के बीच लगातार मॉड्यूलर पैटर्न दिखाया।

चित्र . 7 प्रतिनिधि विभेदक मेटाबोलाइट्स का पदानुक्रमित क्लस्टरिंग ताप मानचित्र

 

2.4.3 शामिल प्रमुख मेटाबोलिक मार्ग

केईजीजी पाथवे विश्लेषण से संकेत मिलता है कि सैक्सौल रूट एक्सयूडेट्स में स्टैंड-आयु-संबंधित अंतर में मुख्य रूप से लिपिड चयापचय, विटामिन/कोफ़ेक्टर चयापचय, और फ्लेवोनोइड-संबंधित माध्यमिक चयापचय (चित्र 8) शामिल हैं। अल्फा-लिनोलेनिक एसिड चयापचय अपेक्षाकृत उच्च मार्ग-प्रभाव कारक के साथ दिखाई दिया, जो स्टैंड-आयु अंतर के तहत एक प्रमुख लिपिड-संबंधित मार्ग का प्रतिनिधित्व करता है। विटामिन बी6 चयापचय ने भी उच्च महत्व दिखाया, जो सहकारक-संबंधित और रेडॉक्स-होमियोस्टेसिस-संबंधित छोटे अणुओं में पर्याप्त परिवर्तन का सुझाव देता है।

द्वितीयक चयापचय में, फ्लेवोनोइड जैवसंश्लेषण, फ्लेवोन और फ्लेवोनॉल जैवसंश्लेषण, और फ्लेवोनोइड्स का क्षरण सभी समृद्ध थे, जो दर्शाता है कि फेनोलिक-फ्लेवोनॉइड मॉड्यूल स्टैंड-आयु भिन्नता की एक प्रमुख दिशा है। इसके अतिरिक्त, बेंजोएट क्षरण जैसे सुगंधित-यौगिक मार्गों ने कुछ प्रतिक्रियाएं दिखाईं। कुल मिलाकर, सैक्सौल रूट एक्सयूडेट्स में स्टैंड-आयु-संचालित अंतर मुख्य रूप से लिपिड चयापचय, विटामिन बी 6 चयापचय, और फ्लेवोनोइड/फेनोलिक माध्यमिक चयापचय के आसपास संरचित थे।

2.5 अंकुरण फेनोटाइप के आधार पर प्रतिनिधि विभेदक मेटाबोलाइट्स की जांच की गई

एक्सयूडेट अंतर और के बीच संबंधों को और स्पष्ट करने के लिएCistancheअंकुरण फेनोटाइप, विभेदक मेटाबोलाइट्स को अंकुरण-दर पैटर्न के साथ एकीकृत किया गया था। अंकुरण परीक्षण से पता चला कि एटी उपचार में अंकुरण दर सबसे अधिक थी, जबकि एओ और एएस कम थे और उनमें कोई खास अंतर नहीं था। यह पैटर्न बताता है कि 3-वर्षीय सैक्सौल एक्सयूडेट्स में प्रचार के लिए अधिक अनुकूल रासायनिक घटक हो सकते हैंCistancheबीज अंकुरण.

इस फेनोटाइप के आधार पर, हमने उन मेटाबोलाइट्स को प्राथमिकता दी जो (i) एटी बनाम एओ और एटी बनाम एएस दोनों तुलनाओं में दिखाई दिए और (ii) उच्च अंकुरण (तालिका 3) के अनुरूप परिवर्तन के रुझान प्रदर्शित किए। ये उम्मीदवार विभेदक विशेषताएं मुख्य रूप से शर्करा, लिपिड-संबंधित अणुओं, विटामिन बी 6-संबंधित अणुओं और फ्लेवोनोइड्स/फेनोलिक्स में केंद्रित थीं, और अल्फा-लिनोलेनिक एसिड चयापचय, विटामिन बी 6 चयापचय और फ्लेवोनोइड-संबंधित मार्गों से जुड़ी थीं। ये परिणाम उच्च अंकुरण के अनुरूप उम्मीदवार चयापचय विशेषताओं के बीच स्पष्ट श्रेणी क्लस्टरिंग का संकेत देते हैं, यह सुझाव देते हैं कि ये मेटाबोलाइट्स या संबंधित मार्ग अंकुरण फेनोटाइप में योगदान कर सकते हैं।

चित्र . 8 कारकों को प्रभावित करने वाले चयापचय पथ का बुलबुला आरेख

 

 

टैब . 3 हेलोक्सिलॉन एमोडेंड्रोन से निकलने वाली जड़ की अलग-अलग विशेषताओं और सिस्टैंच डेजर्टिकोला के बीज अंकुरण की अलग-अलग उम्र के बीच पत्राचार

तुलना समूह	अंकुरण प्रतिक्रिया प्रकार	मुख्य विभेदक श्रेणियां	अंतर विशेषताएँ	प्रतिनिधि विभेदक मेटाबोलाइट्स
एटी बनाम एओ	में अंकुरण दरउच्चतर परबजायए.ओ	शर्करा, विटामिन बी6-संबंधित, फ्लेवोनोइड्स/फेनोलिक एसिड, लिपिड	महत्वपूर्ण मॉड्यूलर पुनर्गठनपर स्राव में3 सालखड़े होने की उम्र	सुक्रोज; आइसोपाइरिडॉक्सल; पाइरिडोक्सेट; क्वेरसेटिन; आइसोक्वेर्सिट्रिन; लिनोलेनेट (18:3)
एएस बनाम एटी	में अंकुरण दरकम के रूप मेंबजायपर	शर्करा, फ्लेवोनोइड्स, जिबरेलिन्स	के बीच भेद6 सालऔर3 सालपर खड़ा हैसंकेतनऔरद्वितीयक-चयापचयस्तरों	सुक्रोज; आइसोक्वेर्सिट्रिन; मिथाइल जिबरेलिन A9
एएस बनाम एओ	अंकुरण दर में अंतरमहत्वपूर्ण नहीं है	विटामिन बी6-संबंधित, लिपिड	बड़े चयापचय संबंधी अंतरबीच में1 वर्षऔर6 सालखड़ा है, लेकिनअंकुरण में कोई महत्वपूर्ण अंतर नहीं	आइसोपाइरिडॉक्सल, आदि।

3 चर्चा

3.1 स्टैंड एज ड्राइव सैक्सौल रूट एक्सयूडेट्स का रासायनिक भेदभाव

पौधे की जड़ का स्राव स्थिर नहीं होता है; वे विकासात्मक चरण, संसाधन आवंटन और राइजोस्फीयर पर्यावरणीय परिवर्तनों के साथ गतिशील रूप से समायोजित होते हैं। मैक्लॉघलिन एट अल. [22] दिखाया गया है कि जड़ का स्राव पौधों की प्रजातियों और समय के पैमाने पर काफी भिन्न होता है, जो मजबूत स्पेटियोटेम्पोरल गतिशीलता का संकेत देता है। चेन एट अल. [23] आगे बताया गया है कि पेड़ की उम्र और मौसम दोनों ही चीनी देवदार के बागानों में जड़ निकास रणनीतियों और मेटाबोलाइट संरचना को महत्वपूर्ण रूप से बदल देते हैं, जिससे चयापचय आउटपुट में स्पष्ट आयु-चरण अंतर प्रदर्शित होता है। ये अध्ययन जड़-एक्सयूडेट रसायन विज्ञान के विकास-चरण-संचालित भेदभाव के लिए शारीरिक-पारिस्थितिक आधार का समर्थन करते हैं।

इस अध्ययन में, सैक्सौल रूट एक्सयूडेट्स ने समग्र मेटाबोलाइट-प्रोफ़ाइल स्तर पर स्टैंड उम्र के बीच स्पष्ट अंतर दिखाया। हीटमैप क्लस्टरिंग, पीसीए और ओपीएलएस-डीए सभी ने स्टैंड उम्र के बीच स्थिर अलगाव का प्रदर्शन किया, यह दर्शाता है कि स्टैंड उम्र सैक्सौल रूट एक्सयूडेट्स के चरण-विशिष्ट रासायनिक पुनर्गठन को चला सकती है। यह मौजूदा ज्ञान से सहमत है कि पौधे के विकास का चरण एक्सयूडेट संरचना को प्रभावित करता है, और सुझाव देता है कि सैक्सौल-सिस्टैंच मेजबान प्रणाली में, स्टैंड-आयु भिन्नता जड़-व्युत्पन्न संकेतों की पृष्ठभूमि को आकार देने वाला एक महत्वपूर्ण पारिस्थितिक कारक हो सकती है।

इसके अलावा, स्टैंड-आयु परिवर्तन न केवल मेजबान विकास चरण के अनुरूप हैं, बल्कि राइजोस्फीयर पर्यावरणीय पृष्ठभूमि में बदलाव के अनुरूप भी हैं। मिट्टी के पोषक तत्व स्तर, पीएच, कार्बनिक पदार्थ और लवणता की स्थिति पौधों के पोषक तत्व अधिग्रहण, कार्बन आवंटन पैटर्न और राइजोस्फीयर स्थिरता को प्रभावित कर सकती है, जिससे जड़ एक्सयूडेट की संरचना और रिलीज प्रक्रियाओं को और अधिक विनियमित किया जा सकता है।

3.2 3-वर्ष सैक्सौल से निकलने वाला द्रव उच्चतर के अनुरूप हैCistancheबीज अंकुरण दर

परजीवी पौधों का बीज अंकुरण मेजबान-व्युत्पन्न रासायनिक संकेतों पर अत्यधिक निर्भर है। नेल्सन [16] ने नोट किया कि ओरोबैंचेसी में जड़-परजीवी पौधे आमतौर पर मेजबान उपस्थिति का पता लगाने और अंकुरण शुरू करने के लिए मेजबान जड़-जारी सिग्नल अणुओं पर भरोसा करते हैं; ऐसा "मेजबान-प्रेरित अंकुरण" एक प्रमुख अनुकूली तंत्र है।

इस अध्ययन में,Cistanche3-वर्षीय सैक्सौल एक्सयूडेट उपचार के तहत बीज अंकुरण दर सबसे अधिक थी, जो 1-वर्षीय और 6-वर्षीय एक्सयूडेट उपचार की तुलना में काफी अधिक थी, जबकि 1-वर्षीय और 6-वर्षीय उपचार के बीच कोई महत्वपूर्ण अंतर नहीं देखा गया था। यह इंगित करता है कि अलग-अलग स्टैंड-आयु मेजबान न केवल अलग-अलग मात्रा में एक्सयूडेट प्रदान करते हैं, बल्कि रासायनिक रूप से अलग-अलग अंकुरण-बढ़ावा देने वाली पृष्ठभूमि भी प्रदान करते हैं। तथ्य यह है कि एटी बनाम एओ में सबसे अधिक अंतर वाले मेटाबोलाइट्स थे, जो बताता है कि 1-वर्ष से 3-वर्षीय स्टैंड तक रासायनिक पुनर्गठन सबसे बड़ा था, जो उच्च अंकुरण की दिशा के अनुरूप था।

यह पैटर्न सैक्सौल और संबंधित संसाधन आवंटन रणनीतियों में विकास-चरण के अंतर से संबंधित हो सकता है। एक वर्षीय सैक्सौल प्रारंभिक स्थापना चरण में है, जहां पौधे पूरी तरह से स्थिर नहीं होते हैं, जड़ प्रणाली और संसाधन अधिग्रहण अपेक्षाकृत सीमित होते हैं, और चयापचय आउटपुट स्व-विकास रखरखाव पर अधिक केंद्रित हो सकते हैं। छह साल का सैक्सौल अपेक्षाकृत परिपक्व चरण में है, जहां संसाधन आवंटन रखरखाव, संरचनात्मक स्थिरता और पर्यावरण अनुकूलन की ओर स्थानांतरित हो सकता है, जिससे अधिक स्थिर निकास रणनीतियां बन सकती हैं। इसके विपरीत, 3-वर्षीय सैक्सौल आम तौर पर जोरदार विकास चरण में होता है, जिसमें अधिक सक्रिय जड़ विस्तार, पोषक तत्व ग्रहण और भूमिगत चयापचय होता है, जिससे एक समृद्ध और अधिक परिवर्तनशील रूट-एक्सयूडेट प्रोफ़ाइल बनने की अधिक संभावना होती है। इस आधार पर, 3-वर्षीय उपचार में स्पष्ट मेटाबोलाइट पुनर्गठन और उच्च अंकुरण दर आरंभ करने के लिए अधिक अनुकूल राइजोस्फीयर सिग्नल वातावरण को प्रतिबिंबित कर सकता है।Cistancheवसंत खिड़की अवधि के दौरान बीज का अंकुरण।

3.3 अंकुरण प्रतिक्रियाओं के अनुरूप प्रमुख विभेदक चयापचय विशेषताएं

मेटाबोलोमिक्स जटिल नमूनों में मेटाबोलाइट-प्रोफ़ाइल परिवर्तनों को प्रभावी ढंग से प्रकट करता है। जब मार्ग संवर्धन विश्लेषण के साथ एकीकृत किया जाता है, तो यह प्रमुख परिवर्तन दिशाओं की सिस्टम-स्तरीय पहचान को सक्षम बनाता है। पिछले अध्ययनों [31-33] से पता चलता है कि बीज अंकुरण जैसे कार्यात्मक फेनोटाइप के साथ मेटाबोलॉमिक्स परिणामों के संयोजन से फेनोटाइपिक परिवर्तनों के अनुरूप उम्मीदवार मेटाबोलाइट्स या मार्गों को लक्षित करने में मदद मिलती है। रूट एक्सयूडेट्स के लिए, "फेनोटाइप-प्रथम, मेटाबोलाइट-ट्रेसिंग" रणनीति विशिष्ट जैविक प्रभावों से जुड़े उम्मीदवार चयापचय विशेषताओं की पहचान करने के लिए विशेष रूप से उपयोगी है।

इस अध्ययन में, फेनोटाइप-निर्देशित स्क्रीनिंग से पता चला कि 3-वर्षीय उपचार में उच्च अंकुरण दर के अनुरूप प्रतिनिधि अंतर विशेषताएं मुख्य रूप से शर्करा, विटामिन बी 6-संबंधित अणुओं, फ्लेवोनोइड्स/फेनोलिक्स और लिपिड-संबंधित अणुओं में केंद्रित थीं, जिनमें अल्फा-लिनोलेनिक एसिड चयापचय, विटामिन बी 6 चयापचय और फ्लेवोनोइड-संबंधित मार्ग शामिल थे। यांत्रिक रूप से, शर्करा राइजोस्फीयर कार्बन आपूर्ति और आवंटन में परिवर्तन को प्रतिबिंबित कर सकती है; लिपिड-संबंधित अणु झिल्ली लिपिड रीमॉडलिंग और तनाव-संकेत विनियमन से संबंधित हो सकते हैं; फ्लेवोनोइड्स/फेनोलिक्स मेजबान-परजीवी पहचान और राइजोस्फीयर सिग्नल ट्रांसमिशन में भाग ले सकते हैं; और विटामिन बी 6 से संबंधित अणुओं को चयापचय होमियोस्टैसिस और तनाव बफरिंग से जोड़ा जा सकता है। इन चयापचय श्रेणियों ने एटी समूह में समन्वित परिवर्तन दिखाए।

Cistanche-संबंधित शोध से संकेत मिलता है कि मेजबान-व्युत्पन्न फेनोलिक एसिड प्रेरण प्रक्रियाओं को प्रभावित कर सकता है, और मेजबान जड़ों में फेनोलिक/सुगंधित माध्यमिक मेटाबोलाइट्स परजीवी प्रतिक्रियाओं में भूमिका निभा सकते हैं [14]। हालाँकि वर्तमान अध्ययन सीधे तौर पर यह साबित नहीं कर सकता है कि एक एकल मेटाबोलाइट बढ़े हुए अंकुरण को चलाने वाला निर्णायक कारक है, 3-वर्षीय समूह में देखे गए श्रेणी-संकुल परिवर्तनों से पता चलता है कि अंकुरण को बढ़ावा देने वाला लाभ एक एकल अणु की आकस्मिक वृद्धि के बजाय एक समग्र रासायनिक पृष्ठभूमि बनाने वाले कई मेटाबोलाइट वर्गों के समन्वित पुनर्गठन से प्राप्त होता है।

3.4 व्यावहारिक निहितार्थ और अध्ययन सीमाएँ

उत्पादन-अभ्यास के दृष्टिकोण से, परिणाम बताते हैं कि वसंत विंडो अवधि के दौरान, 3-वर्षीय सैक्सौल में बेहतर क्षमता हो सकती हैCistancheटीकाकरण, अंडर-फ़ॉरेस्ट में मेज़बान स्टैंड-आयु चयन के लिए एक संदर्भ प्रदान करनाCistancheटीकाकरण की सफलता में सुधार के लिए तकनीकी विकास के लिए खेती और संभावित दिशा-निर्देश।

हालाँकि, यह अध्ययन एकल स्प्रिंग सैंपलिंग पर आधारित है, और निष्कर्ष मुख्य रूप से स्प्रिंग विंडो के दौरान संबंधों को दर्शाते हैं; पूरे वर्ष के लिए प्रत्यक्ष एक्सट्रपलेशन अभी तक समर्थित नहीं है। इसके अलावा, एक्सयूडेट मेटाबोलाइट विशेषताओं को आकार देने में मिट्टी की पृष्ठभूमि की भूमिका काफी हद तक अनुमानात्मक बनी हुई है और इसे सहसंबंध विश्लेषण, नियंत्रित प्रयोगों या मल्टी-ओमिक्स दृष्टिकोण के माध्यम से आगे मान्य किया जाना चाहिए। अलक्षित मेटाबोलॉमिक्स में आइसोमर हस्तक्षेप और कुछ मेटाबोलाइट्स के लिए सीमित पहचान आत्मविश्वास जैसी सीमाएं भी हैं। इसलिए, लिपिड-संबंधित, विटामिन बी 6-संबंधित, और फ्लेवोनोइड/फेनोलिक अणुओं को पूरी तरह से पुष्टि किए गए प्रमुख प्रेरण कारकों के बजाय उम्मीदवार दिशाओं पर विचार किया जाना चाहिए। अंत में, व्यावहारिक टीकाकरण परिणाम कई कारकों से प्रभावित होते हैं जिनमें परजीवी स्थापना, हौस्टोरियम गठन, बाद की वृद्धि, क्षेत्र में पानी-नमक की स्थिति और प्रबंधन प्रथाएं शामिल हैं। वास्तविक दुनिया के उत्पादन में अनुवाद को मजबूत करने के लिए क्षेत्र टीकाकरण परीक्षणों, परजीविता स्थापना सर्वेक्षणों और प्रमुख उम्मीदवार चयापचयों के लक्षित सत्यापन के संयोजन पर आगे काम करने की आवश्यकता है।

 

4 निर्णय

अलग-अलग उम्र में सैक्सौल रूट-एक्सयूडेट संरचना का रासायनिक पुनर्गठन स्पष्ट रूप से अंतर के साथ मेल खाता हैCistancheबीज अंकुरण प्रतिक्रियाएँ, परजीवी बीज अंकुरण फेनोटाइप को विनियमित करने में मेजबान विकास चरण के महत्व पर प्रकाश डालती हैं। अप्रैल में, रूट एक्सयूडेट मेटाबोलिक प्रोफाइल स्टैंड उम्र के बीच स्पष्ट रूप से भिन्न थे। 3-वर्षीय सैक्सौल एक्सयूडेट्स ने सबसे स्पष्ट अंतर दिखाया और उच्चतम के अनुरूप थाCistancheबीज अंकुरण दर. उच्च अंकुरण के अनुरूप प्रतिनिधि अंतर विशेषताएं मुख्य रूप से शर्करा, विटामिन बी 6-संबंधित अणुओं, फ्लेवोनोइड्स/फेनोलिक्स, और लिपिड-संबंधित अणुओं में केंद्रित थीं, जिनमें अल्फा-लिनोलेनिक एसिड चयापचय, विटामिन बी 6 चयापचय और फ्लेवोनोइड-संबंधित मार्ग शामिल थे। स्टैंड-एज-एक्सयूडेट-अंकुरण संबंध एक सरल रैखिक वृद्धि का पालन नहीं करता था; मध्यवर्ती स्टैंड आयु में उच्च अंकुरण प्रतिक्रिया के अनुरूप रासायनिक पृष्ठभूमि बनने की अधिक संभावना थी।

 

लेखक का योगदान

झाओ जेन: अवधारणा, कार्यप्रणाली, जांच, डेटा क्यूरेशन, डेटा विश्लेषण, प्रारूपण, विज़ुअलाइज़ेशन।
फैन जिंगलोंग: कार्यप्रणाली, समीक्षा और संपादन, विज़ुअलाइज़ेशन, पर्यवेक्षण, परियोजना प्रशासन, धन अधिग्रहण।
डोंग वेइकांग: जांच, डेटा क्यूरेशन।
झोउ झिबिन: संसाधन, पर्यवेक्षण, धन अधिग्रहण।
ली बिंगवेन, वांग शिजी: कार्यप्रणाली, संसाधन, पर्यवेक्षण, धन अधिग्रहण।