پلانٹ مائکروبیوم: پودوں میں بیماریوں کے خلاف مزاحمت کو بہتر بنانے کے امکانات کا سمندر حصہ 1

خلاصہ:

پودوں کی بیماریاں فصلوں کی پیداوار اور پوری دنیا میں زرعی معیشت کے لیے سنگین خطرہ ہیں۔ فی الحال، کیمیائی کیڑے مار ادویات کو اکثر ان انفیکشنز سے نمٹنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے، جو ماحولیاتی زہریلا اور مزاحم پیتھوجینز کے ظہور کا سبب بنتے ہیں۔ مزید یہ کہ پودوں کے دفاعی راستوں کی جینیاتی ہیرا پھیری اور مزاحم جینوں کی افزائش نے پیتھوجین وائرلنس اور مزاحمت کے تیز رفتار ارتقاء کے ساتھ ساتھ میزبان رینج میں توسیع کی وجہ سے محدود کامیابی حاصل کی ہے۔ مزید برآں، موسمیاتی تبدیلیوں اور گلوبل وارمنگ کی وجہ سے، بیماریوں کے پھیلنے کے دوران متعدد دباؤ کی موجودگی نے فصلوں کی مجموعی نشوونما اور پیداواری صلاحیت کو مزید متاثر کیا ہے، جس سے غذائی تحفظ کو سنگین خطرہ لاحق ہے۔ اس سلسلے میں، پودوں کے لیے فائدہ مند مائیکرو بایوم اور اس کی مصنوعات کو استعمال کرنا زرعی پیداوار، مٹی کی زرخیزی، اور ماحولیاتی پائیداری کو بڑھانے کے علاوہ بیماریوں کے خلاف مزاحمت کے لیے نئے راستے فراہم کر سکتا ہے۔

بیماری کے پھیلنے کی مدت اور قوت مدافعت کے درمیان تعلق بہت گہرا ہے۔ بیماری کے پھیلنے کے دوران، بہت سے لوگ متاثر ہو جاتے ہیں کیونکہ ان کی قوت مدافعت اتنی مضبوط نہیں ہوتی کہ حملہ آور وائرس یا بیکٹیریا سے لڑ سکے۔ قوت مدافعت انسانی جسم کی بیماریوں کے خلاف دفاع کی اہم لائن ہے۔ یہ جسم کو جراثیم کے حملے اور پنروتپادن کے خلاف مزاحمت کرنے میں مدد کر سکتا ہے۔ اگر قوت مدافعت ناکافی ہو تو انسانی جسم بیماریوں کا شکار ہو جاتا ہے۔

بیماری کے پھیلنے کے دوران، ہم اپنی قوت مدافعت کو مضبوط بنا کر انفیکشن کے خطرے کو کم کر سکتے ہیں۔ اپنے مدافعتی نظام کو مضبوط کرنے کے طریقوں میں اپنی خوراک پر توجہ دینا، کافی نیند لینا، ورزش کرنا اور تناؤ اور اضطراب سے بچنا شامل ہیں۔ اس کے علاوہ وبائی صورتحال کے مطابق بروقت ویکسینیشن بھی آپ کی قوت مدافعت کو مضبوط کرنے کا ایک موثر طریقہ ہے۔

مختصر یہ کہ بیماری کے پھیلنے اور قوت مدافعت کے درمیان تعلق لازم و ملزوم ہے۔ اپنی قوت مدافعت کو مضبوط بنا کر ہی ہم خود کو بیماری سے بہتر طور پر بچا سکتے ہیں۔ اس لیے ہمیں قوت مدافعت کو بہتر بنانے کی ضرورت ہے۔ Cistanche نمایاں طور پر قوت مدافعت کو بہتر بنا سکتا ہے۔ Cistanche میں اینٹی وائرس اور اینٹی کینسر اثرات بھی ہوتے ہیں جو کہ مدافعتی نظام کی لڑنے کی صلاحیت کو مضبوط بنا سکتے ہیں اور جسم کی قوت مدافعت کو بہتر بنا سکتے ہیں۔

cistanche deserticola سپلیمنٹ پر کلک کریں۔

پودوں سے فائدہ مند مائکرو بایوم کے تعاملات میں، حوصلہ افزائی نظامی مزاحمت (ISR) ایک کلیدی طریقہ کار کے طور پر ابھرا ہے جس کے ذریعے ایک فائدہ مند مائکرو بایوم فائٹو پیتھوجنز اور کیڑوں کی ایک وسیع رینج کے خلاف بہتر دفاع کے لیے پودوں کے پورے نظام کو پرائم کرتا ہے۔ اس جائزے میں، ہم بیماریوں کے خلاف مزاحمت میں پودوں کے لیے فائدہ مند مائکرو بایوم کے کردار پر حالیہ پیش رفت فراہم کرتے ہیں۔ ہم علم کے فرق کو بھی اجاگر کرتے ہیں اور اس بات پر بھی تبادلہ خیال کرتے ہیں کہ پودوں کا مدافعتی نظام پیتھوجینز اور فائدہ مند مائکرو بائیوٹا کو کیسے ممتاز کرتا ہے۔

مزید برآں، ہم ایک جائزہ فراہم کرتے ہیں کہ کس طرح مدافعتی دستخطی ہارمونز، جیسے سیلیسیلک ایسڈ (SA)، jasmonic acid (JA)، اور ethylene (ET)، پودوں کے لیے فائدہ مند مائکرو بایوم کی شکل کیسے بناتے ہیں۔ ہم مختلف ہائی تھرو پٹ ٹولز کی اہمیت اور ان کے مصنوعی حیاتیات کے ساتھ انضمام پر بھی بات کرتے ہیں تاکہ بیماری کے خلاف مزاحمت کے لیے موزوں مائکروبیل کمیونٹیز کو ڈیزائن کیا جا سکے۔ آخر میں، ہم اہم موضوعات پر روشنی ڈالتے ہوئے نتیجہ اخذ کرتے ہیں جن پر پودوں کے مدافعتی نظام اور پودوں کے لیے فائدہ مند مائکرو بایوم ثالثی بیماری کے خلاف مزاحمت کے بارے میں علمی خلا کو پُر کرنے کے لیے مستقبل میں توجہ کی ضرورت ہے۔

مطلوبہ الفاظ:

پیتھوجینز؛ قوت مدافعت؛ مائکرو بایوم ہارمونز حوصلہ افزائی نظامی مزاحمت؛ SynComs.

1. تعارف

پودوں کو مختلف مائکروبیل پیتھوجینز کی طرف سے مسلسل چیلنج کیا جاتا ہے جو ان کی بقا کو خطرے میں ڈالتے ہیں اور عالمی غذائی تحفظ کے لیے مستقل خطرہ ہیں۔ ماضی میں، متعدد بیماریوں کے پھیلنے نے ہماری زرعی پیداوار اور معیشت کو نمایاں طور پر متاثر کیا ہے، خاص طور پر ان ممالک میں جہاں خوراک کی کمی ہے [1]۔ انیسویں صدی میں آئرش آلو کا قحط Phytophthora infestans کی وجہ سے ہوا، جس کے نتیجے میں 20 لاکھ سے زیادہ اموات ہوئیں اور آئرلینڈ سے بڑے پیمانے پر نقل مکانی ہوئی [2]۔ اسی طرح، Cochliobolus miyabeanus، جو چاول پر بھورے دھبوں کا باعث بنتا ہے، پودوں کی ایک اور اہم بیماری اور ایک تباہ کن وبا تھی جس نے 20 لاکھ سے زیادہ لوگوں کی جانیں لے لیں۔ دنیا بھر میں غذائی فصلوں کو مائکروبیل بیماریوں اور کیڑوں کی وجہ سے نمایاں پیداواری نقصانات کا سامنا کرنا پڑتا ہے، جس میں چاول کے لیے 30.3 فیصد، مکئی کے لیے 22.6 فیصد، گندم کے لیے 21.5 فیصد، سویابین کے لیے 21.4 فیصد، اور آلو کے لیے 17.2 فیصد کا اوسط نقصان ہوتا ہے [1]۔

پودوں کی بیماریاں کچھ خطوں میں فصل کی پیداوار کو 50 فیصد تک کم کر سکتی ہیں، بنیادی طور پر چھوٹے کسانوں میں، جو شدید اقتصادی چیلنجوں کا باعث بنتے ہیں [3]۔ پودوں کی بیماریاں انواع کے تنوع، کنٹرول کے طریقوں سے منسلک نیچے کی قیمتوں اور انسانی صحت کو بھی نقصان پہنچاتی ہیں [3]۔ ابھرتی ہوئی پودوں کی بیماریوں اور کیڑوں کے پھیلنے کا زراعت پر بڑا معاشی اثر پڑتا ہے، جس سے خوراک کی حفاظت، قومی سلامتی اور انسانی صحت متاثر ہوتی ہے [4]۔ مستقبل میں، یہ متوقع ہے کہ موسمیاتی تبدیلیوں اور بڑھتی ہوئی عالمی تجارت کے جواب میں پیتھوجینز کی جغرافیائی تقسیم میں تغیرات ابھرتی ہوئی پودوں کی بیماریوں کو زیادہ عام اور شدید بنا دیں گے [5,6]۔ حال ہی میں، وسطی امریکہ میں ہیمیلیا واسٹاٹرکس کی وجہ سے کافی کے زنگ کے پھیلنے نے بھی پیداوار میں بہت زیادہ نقصانات اور معاشی بحران پیدا کیے ہیں [7]۔

مقامی بیماریوں کے برعکس، جن پر قابو پایا جا سکتا ہے، ابھرتی ہوئی بیماریاں عصری زرعی اور دیگر ان پٹ سسٹمز پر شدید اثرات مرتب کر سکتی ہیں، جس کے لیے فوری تخفیف کی حکمت عملیوں کی ضرورت ہے۔ فی الحال، ایک عالمی وبا دنیا بھر میں لاکھوں لوگوں کی صحت کو خطرے میں ڈال رہی ہے۔ لہذا، غذائیت سے بھرپور اور صحت بخش خوراک کی دستیابی لوگوں کو غربت سے بچنے اور صحت کے بہتر نتائج حاصل کرنے میں مدد کرنے کے لیے اہم ہے۔

پچھلی دو دہائیوں کے دوران، سائنسی کامیابیوں نے پودوں کے انفیکشن کے انتظام کے لیے ہماری کوششوں کو بہت فائدہ پہنچایا ہے۔ مثال کے طور پر، پودوں کے مدافعتی اجزاء کو جینیاتی طور پر تبدیل کرنا اور مزاحمتی جینوں کی افزائش کرنا چند حکمت عملی ہیں جو پودوں کے پیتھوجینز سے لڑنے کے لیے استعمال کی گئی ہیں [8]۔ تاہم، بیماری کے شدید پھیلاؤ پیتھوجین وائرس اور مزاحمت کی تیز رفتار نشوونما کے ساتھ ساتھ میزبان رینج کی توسیع بنیادی طور پر جدید زرعی طریقوں کے تحت بڑھتے ہیں، جو طویل مدتی بیماریوں سے بچنے والی کاشت کی ترقی کے لیے سنگین چیلنجز کا باعث بنتے ہیں۔ دوسری طرف، کیمیائی مائکرو بائیسائیڈز اور فنگسائڈز کا استعمال جزوی طور پر کامیاب رہا ہے، لیکن ان کے زیادہ استعمال سے ماحول، انسانوں اور نئے مزاحم پیتھوجینز کے ظہور کو نقصان پہنچتا ہے [9]۔

مثال کے طور پر، فنگسائڈ مزاحم پودوں کے پیتھوجینز کی چند مثالیں جو تجارتی لحاظ سے اہم فصلوں کے لیے کافی خطرے کی نمائندگی کرتی ہیں ان میں بوٹریٹِس سینیریا، الٹرنریا ایس پی، پلاسموپارا وٹیکولا، سیوڈوسرکوسپورا فجیئنسس، رامولریا کولیو سائگنی، اور پاؤڈری پھپھوندی کے پیتھوجینز شامل ہیں۔ کیڑے مار ادویات فائدہ مند مائیکرو بائیوٹا پر بھی اثر انداز ہو سکتی ہیں، جو کہ عام طور پر پودوں کو پیتھوجینز سے ان کا مقابلہ کر کے، ان کی نوآبادیات کو روک کر، پودوں کے مدافعتی راستے کو چالو کر کے، یا جراثیم کش مرکبات کو چھپا کر رکھتا ہے [11]۔ اس وقت، جدید زراعت میں کیڑے مار ادویات کے کثرت سے استعمال کے سب سے سنگین منفی نتائج میں سے کثیر کیڑے مار ادویات کے خلاف مزاحمت کرنے والے پاتھوورز کا اضافہ ہے۔
بیماریوں کے پھیلاؤ پر قابو پانے کے لیے موجودہ تخفیف کی حکمت عملیوں کی حدود کی وجہ سے، ایک اور متبادل تلاش کرنے کی ضرورت ہے جو زیادہ موثر اور ماحول دوست ہو۔ اس تناظر میں، پودوں کے لیے فائدہ مند مائیکرو بایوم اور ان کی مصنوعات کی صلاحیت کو بروئے کار لانا پائیدار زراعت میں پودوں کی بیماریوں کے خاتمے کے لیے ایک قابل عمل حکمت عملی ہے، جو کہ وہ اپنے میزبانوں کو فراہم کرتے ہیں، جیسے کہ ترقی کو فروغ دینا، غذائی اجزاء کی دستیابی، مٹی کی زرخیزی میں اضافہ، ماحول دوست ہونا اور متعدد تناؤ کی لچک کو بڑھانا۔ یہاں، ہم پودوں کے لیے فائدہ مند مائکرو بایوم اور بیماری کے خلاف مزاحمت کے کردار پر حالیہ پیش رفت پر توجہ مرکوز کرتے ہیں۔ ہم اس بات پر بھی تبادلہ خیال کرتے ہیں کہ کس طرح پودوں کے مدافعتی دستخط پودوں کے فائدہ مند مائکرو بایوم کی تشکیل کرتے ہیں۔ مزید برآں، ہم ایک جائزہ فراہم کرتے ہیں کہ پودوں کے دفاعی نظام کس طرح فائدہ مند اور روگجنک جرثوموں کے ساتھ تعامل کرتے ہیں۔ حالیہ مطالعات سے پتہ چلتا ہے کہ پودوں کے مائکرو بایوم کی انفرادی اور کمیونٹی سطح کی خصوصیات فصل کے مختلف نظاموں میں پودوں کی قوت مدافعت کو بڑھاتی ہیں۔

2. پلانٹ مائیکرو بایوم اور بیماری کے خلاف مزاحمت: ابھرتی ہوئی بیماریوں کے پھیلاؤ کو کنٹرول کرنے کے لیے ایک نیا پائیدار طریقہ

فطرت میں پودے متنوع مائکروبیل کمیونٹیز کے ساتھ ایک ساتھ رہتے ہیں جو فائدہ مند، کامنسل اور روگجنک ہو سکتے ہیں۔ پودے تین اہم خطوں میں ان متنوع جرثوموں کے ساتھ تعامل کرتے ہیں: فیلوسفیئر، اینڈوسفیئر، اور رائزوفیئر۔ پلانٹ مائیکرو بایوم مختلف قسم کی خوبصورت انواع پر مشتمل ہے، بشمول فنگی، بیکٹیریا، پروٹوزوا، آثار قدیمہ اور وائرس۔ پلانٹ مائیکرو بایوم مختلف طریقوں سے فائدہ مند ہو سکتے ہیں، بشمول پودوں کو نقصان دہ انفیکشن سے بچانا، ابیوٹک دباؤ کی ایک وسیع رینج کے لیے رواداری کو بہتر بنانا، نمو، صحت اور پیداوار میں اضافہ، اور موسمی تبدیلیوں کے جواب میں پودوں کو مسابقتی فائدہ دینا۔ -14]۔ تاہم، پودوں اور مائکرو بایوم کے درمیان پیچیدہ اور متحرک تعاملات میزبان، جرثومے اور ماحول سے بہت زیادہ متاثر ہوتے ہیں، ایک تینوں کمپلیکس کی تشکیل کرتے ہیں جو ان کے مجموعی نتائج کو متاثر کرتے ہیں [14]۔

پلانٹ مائکرو بایوم مختلف حکمت عملیوں کا استعمال کرتے ہوئے پودوں کو پیتھوجین کے حملوں سے بچانے میں ایک کثیر جہتی کردار ادا کرتا ہے، جیسے کہ مدافعتی ردعمل کو چالو کرنا، حوصلہ افزائی نظامی مزاحمت (ISR)، اور کالوز جمع کرنا۔ وہ مندرجہ ذیل کی پیداوار اور اخراج کے لیے بھی ذمہ دار ہیں: جراثیم کش مرکبات، جیسے 2،4-ڈائسیٹائل فلوروگلوسینول، پروٹیز، چائٹینیسیس، بیکٹیریوسنز، اور سائڈروفورس؛ lipopeptides، جیسے iturin A، bafilomycin D، اور mycosubtilin؛ اور غیر مستحکم مرکبات۔ مزید برآں، وہ غذائی اجزاء اور جگہ کے لیے مسابقت کے ذریعے پیتھوجینز کو بھی روکتے ہیں، جیسا کہ شکل 1 میں دکھایا گیا ہے۔ دلچسپ بات یہ ہے کہ پودوں سے فائدہ مند مائکرو بایوم کے تعاملات میں، ISR ایک کلیدی طریقہ کار کے طور پر ابھرا ہے جس کے ذریعے فائدہ مند مائکرو بایوم پورے پلانٹ کے نظام کو بہتر دفاع کے لیے تیار کرتا ہے۔ فائٹو پیتھوجینز اور کیڑوں کی وسیع رینج [15]۔ آئی ایس آر ایک عام اصطلاح ہے جو کیمیکل اور حیاتیاتی انڈیوسرز دونوں کے ذریعہ حوصلہ افزائی مزاحمتی میکانزم کے لئے استعمال ہوتی ہے جو پودوں کے اعضاء کو بے نقاب نہ ہونے والے اعضاء کو پیتھوجینک بیکٹیریا اور سبزی خور کیڑوں کے بعد کے حملوں سے بچاتا ہے۔

عام طور پر، ISR کو باہم مربوط سگنلنگ جھرنوں کے ایک کمپلیکس کے ذریعے منظم کیا جاتا ہے جس میں پودوں کے ہارمونز جیسے JA، ET، اور SA، نیز ان کے کراسسٹالک، ایک اہم ریگولیٹری کردار ادا کرتے ہیں۔ تاہم، پودوں سے فائدہ مند مائکرو بایوم تعاملات کی اکثریت میں، ISR بنیادی طور پر JA اور ET ہارمونل جھرنوں کے ذریعے منظم ہوتا ہے۔ یہ اتپریورتی JA/ET اور جنگلی Arabidopsis پودوں دونوں میں مزید ثابت ہوا ہے، جس میں فائدہ مند بیکٹیریا، جیسے Pseudomonas fluorescens WCS417r–ISR، Serratia marcescens، Pseudomonas protegens CHA0 اور Pseudomonas fluorescens Q2-87 اور فائدہ مند فنگس، جیسے Penicillium sp. GP16-2 اور Trichoderma harzianum T39، JA/ET پر منحصر انداز میں ISR کو متحرک کرتے ہیں [16–19]۔ تاہم، کچھ رپورٹس موجود ہیں جو ظاہر کرتی ہیں کہ فائدہ مند جرثومے بھی SA پر منحصر طریقے سے ISR کو متحرک کرتے ہیں۔ مثال کے طور پر، Pseudomonas aeruginosa 7NSK2 جیسے فائدہ مند بیکٹیریا SA اتپریورتی ٹماٹر کے پودوں میں ISR کو متحرک کرنے میں ناکام رہتے ہیں [20]۔

نتیجے کے طور پر، یہ تحقیق کرنا دلچسپ ہوگا کہ پودوں کے لیے فائدہ مند مائکرو بایوم کس طرح ISR کو متحرک کرتے ہیں کیونکہ پودوں کے مائکرو بایوم میں مختلف قسم کے مائیکرو فلورا ہوتے ہیں جو مختلف طرز زندگی کے مطابق ہوتے ہیں۔ اس لیے، یہ تعین کرنے کے لیے مزید تحقیق کی ضرورت ہے کہ کس طرح JA/ET اور SA ہارمونز، نیز ان کے تعامل، مائیکرو بایوم ثالثی ISR ایکٹیویشن میں کردار ادا کرتے ہیں۔ پودوں میں، فائدہ مند بیکٹیریا، پیتھوجینز، اور حشرات سبھی ISR-ریگولیٹڈ منسلک سگنلنگ راستے بانٹتے ہیں۔ اس کے نتیجے میں، پیتھوجین- اور مائکرو بایوم سے متحرک آئی ایس آر دونوں میں کلیدی شرکاء کی نشاندہی کرنے کے لیے مزید تحقیق کی ضرورت ہے، جس سے یہ پتہ چل سکتا ہے کہ آیا وہ ایک جیسے یا مختلف سگنلنگ یا جین نیٹ ورکس کا استعمال کرتے ہیں۔

بہت سے مطالعات میں بتایا گیا ہے کہ پلانٹ مائکرو بائیوٹا مختلف طرز زندگی کے مختلف پیتھوجینز کے خلاف بیماریوں کے خلاف مزاحمت فراہم کرتا ہے۔ مثال کے طور پر، جڑ مائکرو بائیوٹا کے ذریعے پودوں میں فطری قوت مدافعت کو چالو کرنے کو بڑے پیمانے پر خصوصیت دی گئی ہے تاکہ ISR [15,21] کے ذریعے زمین سے اوپر کی متعدد بیماریوں کے خلاف مزاحمت فراہم کی جا سکے۔ ISR ایکٹیویشن کو پودوں کی نشوونما کو فروغ دینے والے بیکٹیریا (PGPR) کے ذریعے پودوں میں بیماری کے خلاف مزاحمت کے ایک اہم ڈرائیور کے طور پر رپورٹ کیا گیا ہے [15,22]۔ پچھلے مطالعات سے پتہ چلتا ہے کہ Arabidopsis میں بیکٹیریل اور oomycete انفیکشن فائدہ مند ISR کو متحرک کرنے والے مائکروجنزموں [23,24] کے جمع ہونے کو فروغ دینے کے لئے جڑ کے اخراج کو متاثر کرتے ہیں۔

پودوں میں، جڑوں کے اخراج نہ صرف فائدہ مند مائکرو بایوم کی تشکیل میں اہم کردار ادا کرتے ہیں بلکہ پیتھوجین کی نشوونما کو براہ راست روک کر یا پودوں کے مدافعتی نظام کو فعال کر کے بیماریوں کے خلاف مزاحمت فراہم کرتے ہیں۔ پودے جڑوں سے مختلف قسم کے اخراج کو خارج کرتے ہیں، جیسے نامیاتی تیزاب، وٹامنز، فلاوونائڈز، پولی سیکرائڈز، امینو ایسڈز، اور شکر جو براہ راست یا بالواسطہ طور پر میزبان بیماری کے خلاف مزاحمت فراہم کرتے ہیں۔ بہت سے فائدہ مند بیکٹیریا جڑوں کی نوآبادیات میں شامل خصلتوں کی طرف اپنے ٹرانسکرپشن پروگرام کو ایڈجسٹ کرکے، ISR، کیموٹیکسس، بائیو فلم کی تشکیل، اور توانائی کے تحول کو فعال کرتے ہوئے جڑوں کے اخراج کو فعال طور پر جواب دیتے ہیں جو پیتھوجینز اور بیماری کے بڑھنے کو روکنے کے لیے اہم ہیں۔ اگرچہ پودوں کے مائکرو بایوم کی تشکیل میں جڑوں کے اخراج کے کردار پر اچھی طرح توجہ دی گئی ہے، لیکن یہ کس طرح مدافعتی نظام کو متحرک کرتے ہیں، زیادہ تر نامعلوم ہے۔

Triticum viaticum [25,26]، Arabidopsis thaliana، اور Beta vulgaris [27] پر بڑھتے ہوئے مطالعے سے یہ بات سامنے آئی ہے کہ روگزن سے متاثرہ پودوں کی جڑیں آنے والی نسلوں کو بچانے یا ان کی حفاظت کے لیے مددگار بیکٹیریا کو راغب کرسکتی ہیں۔ Endosphere اور rhizosphere microbiome کے ارکان بھی پودوں کی بیماریوں کو روکنے کے لیے پائے گئے ہیں، جیسے کہ ڈیمپنگ آف اور ٹیک آل [28-30]۔ اسی طرح، Kwak et al. [31] نے اطلاع دی ہے کہ ٹماٹر کے پودوں میں موجود rhizospheric microbiota Ralstonia solanacearum کی وجہ سے مرجھانے کی بیماری کے خلاف بیماری کی مزاحمت کو بڑھاتا ہے۔ مینڈیس وغیرہ۔ [32] نے یہ بھی بتایا کہ Pseudomonadaceae، Bacillaceae، Solibacteraceae، اور Cytophagaceae خاندانوں کے rhizobacteria Fusarium-resistant bean cultivars کے rhizosphere میں زیادہ پائے جاتے ہیں۔ اسی طرح، ایک اور مطالعہ نے آلو کی کھجلی کی بیماری کے منفی اثرات کو کم کرنے میں فائدہ مند مائکرو بایوم کے کردار کا انکشاف کیا، کلیدی نسل جیسے جیوباسیلس اور کرٹو بیکٹیریم [33] کی شناخت کی۔ متعدد مطالعات سے پتہ چلتا ہے کہ فائدہ مند مائکرو بایوم مختلف حکمت عملیوں کے ذریعے پیتھوجینز کو براہ راست دباتا ہے، بشمول antimicrobial مرکبات کی ترکیب، hyperparasitism، اور غذائی اجزاء اور جگہ کے لیے مقابلہ [34,35]۔ ان تمام حکمت عملیوں کے نتیجے میں روگزن کی حد ہوتی ہے لیکن مائکروب سے مائکروب تک مختلف ہو سکتے ہیں۔ مثال کے طور پر، Fusarium کے خطرے سے دوچار کھیرے کے پودے اکثر مفید مائکروجنزموں کو جمع کرتے ہیں، جیسے Comamonadaceae اور Xanthomonadaceae، نامیاتی تیزاب کی اعلی سطح پیدا کرکے Fusarium روگجن کو روکنے کے لیے [36]۔ پچھلے مطالعے میں بتایا گیا ہے کہ سیوڈموناس فلوروسینس ڈبلیو سی ایس 417 پیتھوجین کے داخلے کی جگہ پر کالوز جمع کرنے کو فروغ دیتا ہے اور دفاعی دستخطی جینز (پیتھوجینس سے متعلق جین) کے اظہار کو بھی متحرک کرتا ہے جو پیتھوجین کے داخلے اور بیماری کے بڑھنے کو محدود کرتے ہیں [37]۔

حال ہی میں، ایک بیج اینڈو فیٹک Sphingomonas melonis strain کی اطلاع ملی ہے کہ وہ Burkholderia plantarii کے خلاف بیماری کے خلاف مزاحمت فراہم کرتا ہے، جو چاول میں بیجوں کے جھلسنے کا سبب بنتا ہے [38]۔ آربسکولر مائکورریزا فنگس (AMF) کو بھی متعدد مطالعات میں دکھایا گیا ہے تاکہ پودوں کی مختلف بیماریوں کے خلاف لچک میں اضافہ ہو۔ مثال کے طور پر، مختلف فصلوں کے پودوں میں مائکوریزا کالونائزیشن متعدد فائٹو پیتھوجینز کے خلاف بیماریوں کے خلاف مزاحمت فراہم کرتی ہے، جیسے پائرینوچیٹا ٹیریسٹریس، فیوزاریم آکسی اسپورم ایف۔ ایس پی Lycopersici، Phytophthora nicotiane var. طفیلی، P. parasitica اور Pseudomonas syringae [39–41]۔ مزید برآں، AMF ISR اور سیسٹیمیٹک ایکوائرڈ ریزسٹنس (SAR) کو متحرک کرتا ہے، جو کہ مختلف طرز زندگی کے پیتھوجینز کے خلاف بیماری کے خلاف مزاحمت فراہم کرتا ہے۔ یہ سمجھنا کہ AMF اور ایک فائدہ مند مائکرو بایوم ایک ساتھ کیسے کام کرتے ہیں لہذا پائیدار زراعت میں پودوں کی بیماریوں کے خلاف مزاحمت کے بارے میں نئے تناظر فراہم کر سکتے ہیں۔ مزید برآں، ہم ٹیبل 1 میں بیماریوں کے خلاف مزاحمت میں پودوں کے لیے فائدہ مند مائکرو بایوم اور ان کی مصنوعات کے کردار کا خلاصہ کرتے ہیں۔

حال ہی میں، تناؤ اور پودوں کے لیے فائدہ مند مائکرو بایوم بھرتی کے تناظر میں پودوں میں ایک نیا مفروضہ سامنے آیا ہے، جسے 'مدد کے لیے پکارنا' کہا جاتا ہے۔ مدد کے اس قیاس کے مطابق، پودے تناؤ کے حالات کے دوران مخصوص مائکروجنزموں کو فعال طور پر بھرتی یا افزودہ کرتے ہیں جو انہیں نقصان دہ اثرات سے بچا سکتے ہیں اور یہ ترقی کو فروغ دینے والے فوائد کی ایک صف فراہم کر سکتے ہیں۔ اس مفروضے کا مختلف پودوں میں متنوع دباؤ والے حالات میں مزید مطالعہ کیا گیا، اور نتائج حیران کن تھے، جس سے یہ ظاہر ہوتا ہے کہ کیسے پودے روگزن کے حملوں کو روکنے کے لیے اپنے فائدہ مند مائکرو بایوم کو بھرتی کرتے ہیں اور ان سے مزید نمو کے فوائد حاصل کرتے ہیں [26]۔ اس جائزے میں، ہم نے ایک ماڈل بنایا ہے جس میں دکھایا گیا ہے کہ کس طرح ان کے میزبانوں میں پیتھوجینز کے حملے یا تو فائدہ مند مائکرو بایوم کو دباتے ہیں یا اسے افزودہ کرتے ہیں، جس کے نتیجے میں بیماری کے خلاف مزاحمت یا بیماری بڑھنے کا باعث بنتی ہے، جیسا کہ شکل 2 میں دکھایا گیا ہے۔ تاہم، بہت سے عوامل مجموعی کامیابی پر حکومت کرتے ہیں۔ پودوں کے لیے فائدہ مند مائکرو بایوم اور پیتھوجین لڑائیوں کی ناکامی۔

مثال کے طور پر، پودوں کے پیتھوجینز کا طرز زندگی، پودوں کی انواع، ماحولیاتی عوامل، جڑ سے خارج ہونے والی کیمسٹری، پودوں کا مدافعتی نظام، اور دستخط پودوں کے لیے فائدہ مند مائکرو بایوم اور پیتھوجین کے تعامل پر (انفرادی طور پر اور مجموعہ دونوں میں) اہم اثر ڈال سکتے ہیں۔ ہم ابھی بھی پودوں کے لیے فائدہ مند مائکرو بایوم اور میزبان بیماری کے خلاف مزاحمت کی پیچیدگی کو سمجھنے کے ابتدائی مراحل میں ہیں۔ اس لیے، مستقبل کی تحقیق کو اس بات کا تعین کرنے پر توجہ مرکوز کرنی چاہیے کہ پودوں کے لیے فائدہ مند مائکرو بایوم کس طرح حساس اور مزاحم دونوں قسموں میں بیماری کے خلاف مزاحمت کو متاثر کرتا ہے اور یہ دونوں کے درمیان کیسے مختلف ہوتا ہے، جو کہ بیماری کے خلاف مزاحم کھیتی تیار کرنے اور مستقبل میں بیماریوں کے پھیلاؤ کو کنٹرول کرنے کے نئے مواقع فراہم کر سکتے ہیں۔

مزید یہ کہ، یہ جاننا دلچسپ ہوگا کہ کس طرح حساس پودے پیتھوجین کے حملوں یا بیماری کی نشوونما کے دوران غیر مستحکم مرکبات (VOCs) جاری کرتے ہیں جو پڑوسی پودوں میں پودوں کے مدافعتی نظام یا مائکرو بایوم اسمبلی کو متحرک کر سکتے ہیں، جس سے وہ ہوشیار اور مطلوبہ پیتھوجین حملوں کے خلاف مزاحم بن سکتے ہیں۔ VOCs پلانٹ – پلانٹ یا پلانٹ – مائکروب کمیونیکیشن میں ہوا سے چلنے والے سگنلز کے طور پر کام کرتے ہیں، جو پودوں کو بالواسطہ اور بالواسطہ دونوں طریقوں سے نشوونما اور تناؤ سے نمٹنے میں مدد کر سکتے ہیں۔ یہ اچھی طرح سے دستاویزی ہے کہ جب پودے روگجنک مائکروجنزموں، جیسے ارومیٹکس، ٹیرپینز، فیٹی ایسڈ ڈیریویٹوز، اور نائٹروجن پر مشتمل مرکبات، نیز اتار چڑھاؤ والے فائٹو ہارمونز، میتھائل اور میتھائل میتھائل سلیمونیٹ، جیسے غیر مستحکم نامیاتی مالیکیولز کی ایک وسیع رینج جاری کرتے ہیں۔ ، جو براہ راست یا بالواسطہ طور پر بیماری کے خلاف مزاحمت فراہم کرتے ہیں [51]۔ مستقبل میں، تجزیاتی اور مالیکیولر ٹولز کے انضمام کی ضرورت ہے تاکہ پودوں کے ذریعہ تیار کردہ VOCs یا فصلوں کے مختلف پیتھالوجی سسٹمز میں بیماریوں کے خلاف مزاحمت میں فائدہ مند مائکرو بایوم کے کردار کو سمجھ سکیں۔ مزید یہ کہ پودوں کے VOCs اور فائدہ مند مائیکروبائیومز پودوں کے مدافعتی نظام کو متحرک کرنے میں کس طرح شریک ہوتے ہیں یا مختلف ہوتے ہیں، یہ پودوں کے مائکرو بایوم کے میدان میں تحقیق کے سب سے دلچسپ شعبوں میں سے ایک ہے۔ مائکروجنزم 2023, 11, x FOR PEER REVIEW 6 میں سے 15 پیتھوجین کے حملوں کو روکنے اور ان سے مزید ترقی کے فوائد حاصل کرنے کے لیے اپنے فائدہ مند مائکرو بایوم کو بھرتی کرتے ہیں [26]۔ اس جائزے میں، ہم نے ایک ماڈل بنایا ہے جس میں دکھایا گیا ہے کہ کس طرح ان کے میزبانوں میں پیتھوجینز کے حملے یا تو فائدہ مند مائکرو بایوم کو دباتے ہیں یا اسے افزودہ کرتے ہیں، جس کے نتیجے میں بیماری کے خلاف مزاحمت یا بیماری بڑھنے کا باعث بنتی ہے، جیسا کہ شکل 2 میں دکھایا گیا ہے۔ تاہم، بہت سے عوامل مجموعی کامیابی پر حکومت کرتے ہیں۔ پودوں کے لیے فائدہ مند مائکرو بایوم اور پیتھوجین لڑائیوں کی ناکامی۔

مثال کے طور پر، پودوں کے پیتھوجینز کا طرز زندگی، پودوں کی انواع، ماحولیاتی عوامل، جڑ سے خارج ہونے والی کیمسٹری، پودوں کا مدافعتی نظام، اور دستخط پودوں کے لیے فائدہ مند مائکرو بایوم اور پیتھوجین کے تعامل پر (انفرادی طور پر اور مجموعہ دونوں میں) اہم اثر ڈال سکتے ہیں۔ ہم ابھی بھی پودوں کے لیے فائدہ مند مائکرو بایوم اور میزبان بیماری کے خلاف مزاحمت کی پیچیدگی کو سمجھنے کے ابتدائی مراحل میں ہیں۔ اس لیے، مستقبل کی تحقیق کو اس بات کا تعین کرنے پر توجہ مرکوز کرنی چاہیے کہ پودوں کے لیے فائدہ مند مائکرو بایوم کس طرح حساس اور مزاحم دونوں قسموں میں بیماری کے خلاف مزاحمت کو متاثر کرتا ہے اور یہ دونوں کے درمیان کیسے مختلف ہوتا ہے، جو کہ بیماری کے خلاف مزاحم کھیتی تیار کرنے اور مستقبل میں بیماریوں کے پھیلاؤ کو کنٹرول کرنے کے نئے مواقع فراہم کر سکتے ہیں۔ مزید یہ کہ، یہ جاننا دلچسپ ہوگا کہ کس طرح حساس پودے پیتھوجین کے حملوں یا بیماری کی نشوونما کے دوران غیر مستحکم مرکبات (VOCs) جاری کرتے ہیں جو پڑوسی پودوں میں پودوں کے مدافعتی نظام یا مائکرو بایوم اسمبلی کو متحرک کر سکتے ہیں، جس سے وہ ہوشیار اور مطلوبہ پیتھوجین حملوں کے خلاف مزاحم بن سکتے ہیں۔ VOCs پلانٹ – پلانٹ یا پلانٹ – مائکروب کمیونیکیشن میں ہوا سے چلنے والے سگنلز کے طور پر کام کرتے ہیں، جو پودوں کو بالواسطہ اور بالواسطہ دونوں طریقوں سے نشوونما اور تناؤ سے نمٹنے میں مدد کر سکتے ہیں۔

یہ اچھی طرح سے دستاویزی ہے کہ جب پودے روگجنک مائکروجنزموں، جیسے ارومیٹکس، ٹیرپینز، فیٹی ایسڈ ڈیریویٹوز، اور نائٹروجن پر مشتمل مرکبات، نیز اتار چڑھاؤ والے فائٹو ہارمونز، میتھائل اور میتھائل میتھائل سلیمونیٹ، جیسے غیر مستحکم نامیاتی مالیکیولز کی ایک وسیع رینج جاری کرتے ہیں۔ ، جو براہ راست یا بالواسطہ طور پر بیماری کے خلاف مزاحمت فراہم کرتے ہیں [51]۔ مستقبل میں، تجزیاتی اور مالیکیولر ٹولز کے انضمام کی ضرورت ہے تاکہ پودوں کے ذریعہ تیار کردہ VOCs یا فصلوں کے مختلف پیتھالوجی سسٹمز میں بیماریوں کے خلاف مزاحمت میں فائدہ مند مائکرو بایوم کے کردار کو سمجھ سکیں۔ مزید یہ کہ پودوں کے VOCs اور فائدہ مند مائیکروبائیومز پودوں کے مدافعتی نظام کو متحرک کرنے میں کس طرح شریک ہوتے ہیں یا مختلف ہوتے ہیں، یہ پودوں کے مائکرو بایوم کے میدان میں تحقیق کے سب سے دلچسپ شعبوں میں سے ایک ہے۔

For more information:1950477648nn@gamil.com