पादप चक्र स्तर पर सूखे के तनाव की स्मृति: एक समीक्षा भाग 2

2.1. प्रकाश संश्लेषण और ऊर्जा-संबंधी तंत्र

जल तनाव स्मृति से संबंधित कई अध्ययनों में प्रकाश संश्लेषण तंत्र और ऊर्जा संतुलन में परिवर्तन पर प्रकाश डाला गया है।

बाध्यकारी स्मृति का तात्पर्य किसी व्यक्ति के जीवनकाल के दौरान स्मृति पर पड़ने वाले नकारात्मक प्रभावों से है। बाध्यकारी यादें अक्सर तनाव और चिंता से उत्पन्न होती हैं, जिससे स्मृति हानि हो सकती है, जिसके परिणामस्वरूप अपर्याप्त स्मृति क्षमता और खुद पर और अपने आस-पास के लोगों पर नकारात्मक प्रभाव पड़ सकता है।

हालाँकि, अभी भी ऐसे तरीके हैं जिनसे हम अपनी याददाश्त को बेहतर बना सकते हैं, भले ही हम तनाव में हों। वैज्ञानिक शोध से पता चलता है कि मस्तिष्क की प्लास्टिसिटी बहुत मजबूत है, और हम कुछ अच्छी आदतों के माध्यम से अपनी दिमागी शक्ति को बेहतर बना सकते हैं।

उदाहरण के लिए, अच्छी नींद, पर्याप्त व्यायाम और स्वस्थ आहार के माध्यम से अपने शरीर को स्वस्थ रखने से आपकी याददाश्त में सुधार होगा। इसके अलावा, लगातार सीखने और सोचने से मस्तिष्क सक्रिय रह सकता है और याददाश्त विकसित करने में मदद मिल सकती है।

हम परिवार और दोस्तों के साथ संवाद करके और सामाजिक गतिविधियों में भाग लेकर भी सामाजिक स्मृति का अभ्यास कर सकते हैं, जिससे सामाजिक अनुकूलनशीलता और संचार कौशल में सुधार करने में मदद मिलती है।

संक्षेप में, स्मृति बल स्मृति को नुकसान पहुंचा सकता है, लेकिन हम सक्रिय जीवनशैली और सीखने के तरीकों के माध्यम से अपनी मस्तिष्क शक्ति में सुधार कर सकते हैं, जिससे हम खुद को अधिक सक्रिय, सकारात्मक और खुश बना सकते हैं। यह देखा जा सकता है कि हमें याददाश्त में सुधार करने की आवश्यकता है, और सिस्टेन्चे डेज़र्टिकोला स्मृति में काफी सुधार कर सकता है, क्योंकि सिस्टेन्चे डेज़र्टिकोला में एंटीऑक्सिडेंट, एंटी-इंफ्लेमेटरी और एंटी-एजिंग प्रभाव होते हैं, जो मस्तिष्क में ऑक्सीकरण और भड़काऊ प्रतिक्रियाओं को कम करने में मदद कर सकते हैं, जिससे तंत्रिका तंत्र के स्वास्थ्य की रक्षा होती है। इसके अलावा, सिस्टेन्चे डेज़र्टिकोला तंत्रिका कोशिकाओं की वृद्धि और मरम्मत को भी बढ़ावा दे सकता है, इस प्रकार तंत्रिका नेटवर्क की कनेक्टिविटी और कार्य को बढ़ाता है। ये प्रभाव स्मृति, सीखने और सोचने की गति को बेहतर बनाने में मदद कर सकते हैं, और संज्ञानात्मक शिथिलता और न्यूरोडीजेनेरेटिव रोगों के विकास को भी रोक सकते हैं।

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पौधों में वनस्पति भंडारण अंग (जैसे, बीटा वल्गेरिस) हैं या नहीं, इसके आधार पर प्रतिक्रियाएं भिन्न होती हैं, जिसका अर्थ है कि तनाव के दौरान सिंक-स्रोत संबंधों के आधार पर, शारीरिक और जैव रासायनिक पौधे मापदंडों पर अलग-अलग प्रभाव पड़ सकता है [37]।

ट्रिटिकम एस्टिवम में, पादप प्राइमिंग (अर्थात् प्रथम तनाव के संपर्क में) से क्लोरोफिल और राइबुलोज 1,5 बिसफ़ॉस्फ़ेट कार्बोक्सिलेज सामग्री में वृद्धि हुई, साथ ही द्वितीय तनाव के दौरान प्रकाश संश्लेषण दक्षता में भी वृद्धि हुई।

इस प्रकार, प्राइमिंग बाद के तनाव के दौरान प्रकाश संश्लेषक तंत्र के उच्च रखरखाव को प्रेरित करता है [28-30]। प्राइमिंग के बाद ये विपरीत शारीरिक प्रतिक्रियाएं ट्रांसक्रिप्शनल मेमोरी [18,25,26,43] के माध्यम से विभिन्न आणविक प्रतिक्रियाओं से संबंधित हो सकती हैं। वास्तव में, ज़िया मेस और अरेबिडोप्सिस थालियाना में, दोनों प्रजातियों में आम 556 मेमोरी जीन में से, 18% प्रकाश संश्लेषक गतिविधि और ऊर्जा संतुलन से संबंधित थे।

मक्के में, [=/−] और [=/+] मेमोरी जीन (चित्र 1सी) प्रकाश संचयन, ऊर्जा परिवहन, गैर-फोटोकैमिकल शमन और समग्र प्रकाश संश्लेषण में शामिल प्रोटीन को एनकोड करते हैं, जिसमें कैल्विनबेन्सन-बैशम चक्र के एंजाइम शामिल हैं [18]।

इसके अलावा, दूसरे तनाव के दौरान क्लोरोप्लास्टिक एटीपी सिंथेस को एन्कोड करने वाले मेमोरी जीन का डाउन-रेगुलेशन ऊर्जा-निर्भर शमन संवेदनशीलता को बदलने में एक ट्रांसक्रिप्शनल घटक की भूमिका का सुझाव देता है, जो अंततः सूखे से प्रकाश संश्लेषक तंत्र की सुरक्षा की ओर ले जाता है [18]।
इसी तरह के परिणाम ग्लाइसीन मैक्स में देखे गए, जिसके लिए कुछ सूखा-दमित स्मृति जीन भी प्रकाश संश्लेषण गतिविधि से संबंधित थे [35]।

विभिन्न अंगों में फसल बायोमास विभाजन के आधार पर, तनाव के दौरान शारीरिक और जैव रासायनिक पौधे पैरामीटर अलग-अलग प्रभावित हो सकते हैं [37]।

तीन जल तनाव घटनाओं के संपर्क में आने वाले बीटा वल्गेरिस में, सभी तनावों ने पौधे के क्लोरोफिल सामग्री को कम कर दिया, लेकिन प्रभाव की तीव्रता दूसरे तनाव के दौरान कम थी और तीसरे तनाव के दौरान और भी कम थी [37]।

इस बीच, तीनों तनावों ने शुद्ध प्रकाश संश्लेषण और वाष्पोत्सर्जन को समान सीमा तक कम कर दिया। इस प्रकार, हालांकि इस प्रक्रिया को सभी स्थितियों में सामान्यीकृत नहीं किया जा सकता है, पहला जल तनाव पौधों के प्रकाश संश्लेषण और ऊर्जा तंत्र पर दूसरे तनाव के प्रभाव को कम करके बाद के तनाव के लिए पौधों की प्रतिक्रिया में सुधार कर सकता है, जिससे बेहतर कार्बन स्थिति बनी रहती है।

2.2. आसमाटिक समायोजन और संयंत्र जल स्थिति

पानी की कमी के तहत, पौधे ABA संश्लेषण गार्ड कोशिकाओं में Ca2+ के विनियमन के माध्यम से रंध्र बंद होने को प्रेरित करता है, जिससे पानी की कमी को रोका जा सकता है। गार्ड कोशिकाओं में रंध्र छिद्र का विनियमन भी काफी हद तक SnRK2 जीन परिवार के सदस्यों की अभिव्यक्ति पर निर्भर करता है जो ABA-निर्भर और स्वतंत्र प्रतिक्रियाओं दोनों की मध्यस्थता करते हैं [43,46]।

समानांतर में, पानी के तनाव के दौरान अक्सर शामिल विलेय का संचय, जैसे कि प्रोलाइन [47], पौधे के ऊतकों में पानी की मात्रा में कमी के साथ जुड़े पानी की क्षमता में गिरावट की भरपाई करता है। पानी की स्थिति के रखरखाव के लिए आसमाटिक समायोजन जल तनाव वाले पौधे की स्मृति में शामिल है।

प्राइम्ड अरेबिडोप्सिस थालियाना पौधों में, बाद के आसमाटिक तनाव के लिए साइटोसोलिक मुक्त Ca2+ प्रतिक्रिया की परिमाण में वृद्धि देखी गई है और बाद के अजैविक तनाव के लिए बेहतर सहिष्णुता में शामिल हो सकती है [36]।

विरवौलेट और फ्रॉम [43] ने दिखाया कि बार-बार निर्जलीकरण तनाव के जवाब में एराबिडोप्सिसथालियाना गार्ड कोशिकाओं में शारीरिक और ट्रांसक्रिप्शनल दोनों तरह की यादें होती हैं। इसके अलावा, ज़ीआ में बार-बार तनाव के संपर्क में आने पर ट्रांसक्रिप्टोमी विश्लेषण से पता चला है कि [−/−] और [+/+] मेमोरी जीन के एक बड़े हिस्से ने झिल्ली से जुड़े कार्यों जैसे कि डिहाइड्रिन [+/+], अकार्बनिक फॉस्फेट और सुक्रोज के लिए ट्रांसमेम्ब्रेन ट्रांसपोर्टर [−/−], और पानी और पोटेशियम के अवशोषण और परिवहन के नियामकों के साथ प्रोटीन को एनकोड किया है [26]।

इसी तरह, ऑस्मोलाइट संश्लेषण और प्रोलाइन जैवसंश्लेषण में शामिल एंजाइमों को अरेबिडोप्सिस थालियाना और ज़िया मेस [25,26] दोनों में [+/+], [−/+] और [+/−] मेमोरी जीन द्वारा एन्कोड किया गया था।

प्राइम्ड ओरिजा सातिवा पौधों में, प्रोलाइन संचय को भोले पौधों [31] की तुलना में बढ़ाया गया था, जो बाद के सूखे के दौरान पत्ती की जल क्षमता को बढ़ाने और पौधे की जल स्थिति के रखरखाव में योगदान दे सकता है।

2.3. कोशिकीय सुरक्षात्मक कार्य: विषहरण प्रणालियाँ और संरक्षक

पौधों की तनाव स्मृति के लिए सुरक्षात्मक और विषहरण कार्य महत्वपूर्ण हैं, क्योंकि वे कोशिकीय चयापचय को बनाए रखकर सूखे से प्रेरित ऑक्सीडेटिव तनाव के प्रभाव को कम करते हैं।

आबिद और सहयोगियों द्वारा किए गए अध्ययनों [28–30] ने ट्रिटिकम एस्टिवम पौधों में दिखाया कि प्राइमिंग ने बेहतर डिटॉक्सिफाइंग सिस्टम के माध्यम से दूसरे तनाव के दौरान फोटोप्रोटेक्शन को बढ़ाया। इसमें कम प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजाति (आरओएस) संचय और लिपिड पेरोक्सीडेशन, और कैटेलेज, एस्कॉर्बेट पेरोक्सीडेज, ग्लूटाथियोन रिडक्टेस और सुपरऑक्साइड डिसम्यूटेस जैसे एंटीऑक्सीडेंट एंजाइमों की उच्च गतिविधि शामिल थी।

इसके अलावा, प्राइम्ड सिलीन डायोइका पौधों में, एकल तनाव के बाद की तुलना में बार-बार तनाव के बाद क्लोरोफिल ए/बी अनुपात अधिक होता है, जो बाद में तनाव होने पर आरओएस उत्पादन और फोटो-ऑक्सीडेटिव तनाव में कमी का सुझाव देता है [48]।

अरेबिडोप्सिस थालियाना, ज़िया मेयस और ग्लाइसिन मैक्स में, [+/+] मेमोरी जीन ने सुरक्षात्मक कार्यों से संबंधित प्रोटीन (डीहाइड्रिन, एचएसपी, प्रोटीन फोल्डिंग में शामिल चैपरोन) और सुरक्षात्मक अणुओं (यानी, ऑस्मोलाइट्स) के संश्लेषण के लिए चयापचय एंजाइमों को एन्कोड किया [25,26]।

इस प्रकार पौधों की जल तनाव स्मृति में विषहरण प्रणाली में सुधार शामिल है, क्योंकि इसमें एंटीऑक्सीडेंट एंजाइम गतिविधियों में वृद्धि होती है और प्रोटीन के माध्यम से बेहतर सुरक्षात्मक कार्य होते हैं, जिससे पौधों को ऑक्सीडेटिव तनाव के प्रति अपनी प्रतिक्रियाओं में सुधार करने और प्रोटीन गतिविधि को बनाए रखने में मदद मिलती है।

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