پلانٹ سائیکل کی سطح پر خشک سالی کی یادداشت: ایک جائزہ حصہ 1

خلاصہ:

پودے سیسائل جاندار ہیں جن کی بقا کا انحصار متحرک، دباؤ والے حالات سے نمٹنے کے لیے ان کی حکمت عملی پر ہے۔ فصلوں کی پیداواری صلاحیت پر پڑنے والے منفی اثرات کو کم کرنے کے لیے بار بار آنے والے دباؤ کے مطابق ڈھالنے کی صلاحیت کو بہتر بنانے کی اشد ضرورت ہے۔

دباؤ والے حالات اور یادداشت کے درمیان تعلق بہت گہرا ہے۔ دباؤ کی صحیح مقدار ہماری یادداشت کو بہتر بنا سکتی ہے، جب کہ ضرورت سے زیادہ تناؤ ہماری یادداشت کو کمزور کر سکتا ہے۔

سب سے پہلے، تناؤ کی صحیح مقدار ہماری یادداشت کو متحرک کر سکتی ہے۔ جب ہم ایک خاص حد تک تناؤ میں ہوتے ہیں، تو ہم زیادہ توجہ مرکوز کریں گے اور مختلف چیلنجوں اور دباؤ سے نمٹنے کے لیے مثبت سوچیں گے۔ اس صورت میں، ہماری یادداشت کو ورزش اور بہتر بنایا جائے گا.

دوسرا، ضرورت سے زیادہ تناؤ ہماری یادداشت کو بہت متاثر کر سکتا ہے۔ جب ہم ناقابل برداشت تناؤ میں ہوتے ہیں، تو ہمارے جسم سے کورٹیسول نامی ہارمون خارج ہوتا ہے، جو ہمارے دماغی صحت کو نقصان پہنچا سکتا ہے، ہمارے دماغی خلیوں کے میٹابولزم کو سست کر دیتا ہے اور یادداشت کی تشکیل کو روکتا ہے۔ اس کی وجہ سے ہم اس صورتحال میں چیزوں کو اچھی طرح یاد نہیں رکھ پاتے۔

لہذا، ایک اچھی یادداشت کو برقرار رکھنے کے لیے، ہمیں کشیدگی کے اعتدال کے ضابطے پر توجہ دینے کی ضرورت ہے اور اپنے تناؤ کے خلاف مزاحمت کو بڑھانے کی ضرورت ہے۔ ہم تناؤ کو دور کرنے کے لیے موثر طریقے استعمال کر سکتے ہیں، جیسے کہ اعتدال پسند ورزش، موسیقی سننا، اپنی ذہنیت کو ایڈجسٹ کرنا وغیرہ۔ ان طریقوں کے ذریعے ہم خود کو ذہنی تناؤ کی حالت میں رکھ سکتے ہیں اور اپنی یادداشت کا بہتر استعمال کر سکتے ہیں۔ یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ ہمیں یادداشت کو بہتر بنانے کی ضرورت ہے، اور Cistanche deserticola یادداشت کو نمایاں طور پر بہتر کر سکتا ہے کیونکہ Cistanche deserticola ایک روایتی چینی ادویاتی مواد ہے جس کے بہت سے منفرد اثرات ہیں، جن میں سے ایک یادداشت کو بہتر بنانا ہے۔ Cistanche deserticola کی افادیت اس میں موجود بہت سے فعال اجزاء سے آتی ہے، بشمول tannic acid، polysaccharides، flavonoid glycosides، وغیرہ۔ یہ اجزاء مختلف راستوں سے دماغی صحت کو فروغ دے سکتے ہیں۔

یادداشت کو بہتر بنانے کے 10 طریقے جانیں پر کلک کریں۔

اگرچہ خشک سالی کے لیے پودوں کی موافقت کے بارے میں ہمارے علم میں پچھلی دہائیوں کے دوران بڑے پیمانے پر اضافہ کیا گیا ہے، حالیہ مطالعات نے بار بار آنے والے دباؤ کے لیے پودوں کے ردعمل سے نمٹا ہے۔ موجودہ جائزہ متعدد خشک سالی کے واقعات کے بارے میں پودوں کے ردعمل سے نمٹنے کے مطالعے سے حاصل ہونے والے اہم نتائج کی ترکیب کرتا ہے اور پودوں کی خشک سالی کے دباؤ کو یاد رکھنے کی صلاحیت کو ظاہر کرتا ہے۔

تناؤ کی یادداشت کو ایک بنیادی اثر کے طور پر بیان کیا گیا ہے جو کسی ایک تناؤ کے واقعے کے مقابلے میں دہرائے گئے تناؤ کے مختلف ردعمل کی اجازت دیتا ہے۔ یہاں، خاص طور پر پودوں کے چکر کی سطح پر واٹر سٹریس میموری پر توجہ مرکوز کرتے ہوئے، ہم فصلوں میں مالیکیولر، فزیولوجیکل اور مورفولوجیکل سطحوں کے ساتھ ساتھ عربیڈوپسس تھیلیانا کی ماڈل پرجاتیوں میں مختلف بنیادی عمل کو بیان کرتے ہیں۔

مزید یہ کہ خشک سالی کے دباؤ کی یادداشت کا مطالعہ کرنے کے لیے ایک تصوراتی تجزیہ کا فریم ورک تجویز کیا گیا ہے۔ آخر میں، پودوں اور مٹی کے سوکشمجیووں کے درمیان تعامل کے ضروری کردار پر زور دیا جاتا ہے کشیدگی کے دوران کیونکہ ان کی پلاسٹکٹی پودوں کی مجموعی لچک کو سہارا دینے میں کلیدی کردار ادا کر سکتی ہے۔

مطلوبہ الفاظ: پانی کی کشیدگی؛ لچک پلانٹ مائکروب انٹرپلے؛ پرائمنگ میموری جین؛ مٹی کی میراث.

1. تعارف

دنیا کی آبادی 2050 میں تقریباً 9.1 بلین تک پہنچ جائے گی۔ خوراک کی طلب میں ایک اہم اضافہ پہلے ہی دیکھا جا رہا ہے [1]۔ ایک ہی وقت میں، زرعی پیداوار کو موسمیاتی تبدیلی کے خطرے کا سامنا ہے، جس کی خصوصیت زیادہ شدید اور بار بار دباؤ والے حالات ہیں جو پودوں کی نشوونما کو روکتی ہیں۔

آبادی میں اضافہ اور موسمیاتی تبدیلیاں پودوں کی افزائش میں ایک بے مثال چیلنج پیدا کر رہی ہیں جو دنیا کی آبادی کو کھانا کھلانے کے لیے موسمیاتی اتار چڑھاو کے لیے زیادہ لچکدار ہیں۔ اس تناظر میں، خشک سالی کو دنیا بھر میں پودوں کی پیداوار کے لیے سب سے اہم اور نقصان دہ دباؤ کے طور پر شناخت کیا گیا ہے، جو فصل کے چکر کے دوران کئی اہم لمحات پر پیداوار کو متاثر کرتا ہے۔

جب کہ متعدد مطالعات نے پودوں کی نشوونما کے مختلف مراحل [2,3] میں ہونے والی خشک سالی کی مختلف شدتوں کے اثرات کو نمایاں کیا ہے، بہت کم لوگوں نے پودوں کی نشوونما اور نشوونما پر بار بار آنے والے خشک سالی کے اثرات کی تحقیقات کی ہیں [4-6]۔

پودے تناؤ کے واقعے کو "یاد" کر سکتے ہیں اور بعد میں آنے والے تناؤ کے جواب میں اپنے رویے میں ترمیم کر سکتے ہیں [6]۔ اس نام نہاد میموری کی تعریف "تجربہ تک رسائی حاصل کرنے کی صلاحیت کے طور پر کی گئی ہے تاکہ نئے جوابات میں ماضی سے متعلقہ معلومات کو شامل کیا جا سکے"، اور "پچھلے سگنلنگ کی معلومات کا ذخیرہ، جس میں بعد میں بہت زیادہ معلومات حاصل کرنے کی صلاحیت کے ساتھ۔" [7]۔

Lämke اور Bäurle [8] نے تناؤ کی یادداشت کی تین مختلف اقسام کی وضاحت کی: (i) سومیٹک اسٹریس میموری، mitotically وراثتی جو کہ صرف ایک جاندار کی عمر کے دوران رہتی ہے؛ (ii) بین نسلی تناؤ کی یادداشت جو صرف پہلی تناؤ سے پاک اولاد میں قابل مشاہدہ ہوتی ہے اور (iii) عبوری یادداشت جو کہ دو سے زیادہ تناؤ سے پاک اولاد کی نسلوں کے بعد متناسب طور پر وراثتی اور قابل مشاہدہ ہے۔

سومیٹک اسٹریس میموری ان پودوں کو اجازت دیتی ہے جنہوں نے تناؤ کے واقعے کا تجربہ کیا ہو تاکہ وہ دنوں، ہفتوں، یا مہینوں کے لیے ذخیرہ شدہ معلومات سے استفادہ کر سکیں اور مزید تناؤ کا سامنا کرنے پر اپنے ردعمل کو اپنا سکیں۔ مثال کے طور پر، اس طریقہ کار کو سرد سختی میں اچھی طرح سے خصوصیت دی گئی ہے [9]۔

مزید برآں، سابقہ ​​تناؤ سے حاصل کردہ معلومات کو والدین سے لے کر اولاد میں انٹر جنریشن اور ٹرانس جنریشنل اسٹریس میموری [10,11] کے ذریعے منتقل کیا جا سکتا ہے۔ موجودہ جائزہ میں اس پہلو پر بحث نہیں کی گئی ہے جو صرف پودوں کی زندگی کے چکر میں یادداشت پر مرکوز ہے۔
پودوں کے تناؤ کی یادداشت پہلی بار 1990 کی دہائی میں دیکھی گئی جب محققین نے نوٹ کیا کہ کچھ پودوں نے روگزن کے حملے [12-14] کے سامنے آنے کے بعد مزید انفیکشن کے خلاف ایک حاصل شدہ نظامی مزاحمت تیار کی ہے۔

اس کے بعد سے، یہ پایا گیا ہے کہ پودوں کی یادداشت پودوں کو بعد میں آنے والے تناؤ کا تیز یا مضبوط جواب دینے کی اجازت دیتی ہے اور ان سادہ پودوں کے مقابلے میں بہتر تحفظ فراہم کر سکتی ہے جنہیں کبھی کسی تناؤ کا سامنا نہیں کرنا پڑا۔ اس موضوع کی کھوج کرنے والے پہلے مطالعے نے جسمانی، پروٹومک، ٹرانسکرپشنل، اور ایپی جینیٹک ترمیمات کو دستاویزی شکل دے کر پرائمنگ اون بائیوٹک رکاوٹوں کی تفہیم کو بہتر بنانے میں بڑی پیشرفت کی جس کے نتیجے میں پودوں کی یادداشت کے قیام کے لیے ایک تناؤ کا نشان بہت اہم ہے [6]۔

موجودہ جائزے میں، ہم یہ واضح کرتے ہیں کہ یہ میکانزم کس طرح بار بار خشک سالی کے واقعات کے دوران ایک دوسرے سے جڑے ہوئے ہیں اور پودے کو زیادہ لچکدار بننے میں مدد کر سکتے ہیں۔

مزید برآں، چونکہ پودے مٹی اور اس کے اجزاء کے ساتھ مضبوطی سے تعامل کرتے ہیں، اس لیے ہم پودے اور مٹی کے مائیکرو جانداروں کے درمیان تعامل کو اس پہیلی کا ایک اور ممکنہ حصہ سمجھتے ہیں جو پودوں کی خشک سالی کی یاد کا باعث بنتا ہے۔

درحقیقت، مٹی کے مائکروبیل کمیونٹی کی ساخت اور سرگرمی، نیز مٹی کی فزیوکیمیکل خصوصیات، مٹی کے وراثت کے اثرات سے تشکیل پاتی ہیں اور بعد میں آنے والے تناؤ کے ردعمل کو متاثر کر سکتی ہیں [15,16]۔

2. پانی کے تناؤ کی یادداشت: پلانٹ کی طرف سے

پانی کے تناؤ کی یادداشت کو فصلوں کی مختلف انواع میں دریافت کیا گیا ہے جس میں مالیکیولر سے لے کر جسمانی بنیادی عمل (ٹیبل 1) تک مخصوص توجہ مرکوز کی گئی ہے۔ چونکہ آب و ہوا کی تبدیلی کے ساتھ واٹر سٹریس کے واقعات زیادہ کثرت سے رونما ہونے کا امکان ہے، اس لیے پودے اپنی زندگی کے دور میں ابتدائی مراحل سے ہی پانی کے دباؤ کی یادداشت کو متحرک کر سکتے ہیں تاکہ نمو اور پیداوار پر بعد میں آنے والے دباؤ کے منفی اثرات کو کم یا کم کیا جا سکے۔

کچھ معاملات میں، پلانٹ پرائمنگ کے نتیجے میں بعد میں آنے والے تناؤ کے لیے زیادہ اور تیز ردعمل ہوتا ہے (ٹیبل 1)۔ آج تک، طریقہ کار کی عمومی تفہیم درج ذیل ہے۔ سب سے پہلے، کشیدگی کے پہلے واقعے کے دوران ایک تناؤ کا نشان قائم ہوتا ہے، جس میں مختلف جسمانی اور مالیکیولر میکانزم شامل ہوتے ہیں جیسے کہ تناؤ کے جواب دینے والے اوسمورگولیٹنگ میٹابولائٹس کا جمع ہونا یا حفاظتی پروٹینوں کی ترکیب [9]۔

دوسرا، تناؤ کے بعد کی بحالی کی مدت کے دوران، یہ ذخیرہ شدہ معلومات پودے کو اجازت دینے والی حالت میں بدلنے کی اجازت دیتی ہے، جو کہ بعد میں آنے والے تناؤ پر تیز یا مضبوط ردعمل کی اجازت دیتی ہے۔ اس معلومات کے ذخیرے کا مطلب ہے کہ (i) ایک غیر فعال تشکیل [17,18] اور میٹابولائٹس اور فائٹو ہارمونز میں پروٹین کا جمع ہونا، اور (ii) ڈی این اے میتھیلیشن، ہسٹون ترمیم، یا کرومیٹن کی دوبارہ تشکیل [9,17,19–21] کے ذریعے ایپی جینیٹک ترمیم۔ . Chromatine plasticity، چاہے meiotically وراثت میں ملی ہو یا نہیں، فوری تناؤ کے ردعمل کے دوران اور طویل مدتی موافقت [22,23] دونوں میں ایک اہم کردار ہے۔

تیسرا، بعد کے تناؤ کے دوران، ان مختلف مرکبات کی پیشگی بھرتی بڑی مقدار میں ان کی ترکیب کے لیے وقت کو کم کرتی ہے، اس طرح تیز تر ردعمل کی اجازت دیتا ہے [24,25]۔ Arabidopsis thaliana اور Zea mays [25-27] میں پاینیر کے کام نے ظاہر کیا کہ پودوں کی نمائش خشک سالی کے متعدد نمائشوں کے جواب میں ٹرانسکریشنل تناؤ میموری، میموری جین کے وجود کو ظاہر کرتا ہے۔ ان جینوں کو پہلے اور دوسرے تناؤ کے جواب میں مختلف سطحوں کی نقل تیار کرنے کے طور پر بیان کیا گیا ہے، لیکن نقل کی بنیادی سطحیں بحالی کی مدت کے دوران غیر بنیادی پودوں کی طرح ہیں [25]۔

اس تصور کی پیروی کرتے ہوئے، شکل 1 "میموری جینز" اور "نان میموری جینز" کی درجہ بندی کا خلاصہ پہلی مدت کے مقابلے میں سیکنڈسٹریس کی مدت کے دوران ان کے اظہار کے ضابطے کے مطابق چار زمروں میں کرتا ہے۔ [+/+] (یا [−/−]) میموری جینز (شکل 1a) کا اظہار پہلی اور دوسری دونوں حالتوں کے دوران جب کنٹرول سے موازنہ کیا جائے تو حوصلہ افزائی کی جاتی ہے (یا دبائی جاتی ہے) بعد میں تناؤ میں پرائمنگ بڑھتے ہوئے فرق کے اظہار کے ساتھ۔ . کچھ میموری جین پہلے اور دوسرے دباؤ کے جواب میں مخالف ضابطے کو بھی ظاہر کر سکتے ہیں۔

یہ معاملہ (i) [−/+] میموری جینز (شکل 1b) کے لیے ہے، جس کا اظہار پہلے تناؤ کے دوران نیچے ریگولیٹ ہوتا ہے لیکن دوسرے تناؤ کے دوران بٹ اپ ریگولیٹ ہوتا ہے، اور (ii) [+/-] کے لیے میموری جینز، جس کا اظہار پہلے تناؤ کے دوران اپ ریگولیٹ ہوتا ہے لیکن بعد کے تناؤ کے دوران نیچے ریگولیٹ ہوتا ہے۔

دوسری طرف، ہر اسٹریس کے جواب میں نقل کی یکساں سطح پیدا کرنے والے جینوں کو "نان میموری جینز" سمجھا جاتا ہے اور ان کو [+/=] یا [−/=] جینز (شکل 1d) کے طور پر بیان کیا جاتا ہے۔ ) [26]۔ نقل کے واقعات کے اس تسلسل کا ترجمہ جسمانی تبدیلیوں میں کیا گیا ہے [18]، جن کی تفصیل ذیل میں دی گئی ہے اور شکل 2 میں خلاصہ کیا گیا ہے۔

For more information:1950477648nn@gmail.com