Breeding for heat stress tolerance
উদ্ভিদ প্রজনন হল নতুন জাতের বিকাশের প্রক্রিয়া। উদ্ভিদ প্রজননে বিভিন্ন পরিবেশগত অবস্থার জন্য জাতের বিকাশ জড়িত-তাদের মধ্যে কিছু অনুকূল নয়। এগুলির মধ্যে, তাপ চাপ এমন একটি কারণ যা উৎপাদন এবং গুণমানকে উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করে। সুতরাং তাপের বিরুদ্ধে প্রজনন বিশ্বব্যাপী জলবায়ু পরিবর্তনের দ্বারা উত্পাদিত বর্তমান এবং ভবিষ্যতের পরিবেশের জন্য প্রজননের জন্য একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ মানদণ্ড (যেমন। বিশ্ব উষ্ণায়ন)। উদ্ভিদে তাপ চাপ সহনশীলতার জন্য প্রজনন বর্ধিত তাপমাত্রার কারণে তাপ চাপ বিশ্বব্যাপী একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ সমস্যা। মাঝে মাঝে বা দীর্ঘস্থায়ী উচ্চ তাপমাত্রা উদ্ভিদের বিভিন্ন অঙ্গসংস্থানিক, শারীরবৃত্তীয় এবং জৈব রাসায়নিক পরিবর্তন ঘটায়। এর চূড়ান্ত প্রভাব উদ্ভিদের বৃদ্ধির পাশাপাশি বিকাশ এবং ফলন ও গুণমান হ্রাসের উপর পড়ে। তাপ চাপ সহনশীলতার জন্য প্রজনন বিভিন্ন প্রচলিত বা উন্নত জিনগত সরঞ্জাম ব্যবহার করে তাপ-সহনশীলতার মাত্রা উন্নত করে এমন উদ্ভিদের জাতের প্রজনন দ্বারা প্রশমিত করা যেতে পারে। প্রজননের জন্য মার্কারের সহায়তায় নির্বাচন কৌশলগুলি অত্যন্ত কার্যকর। সম্প্রতি নতুন 'উচ্চ ফলনশীল-তাপ সহনশীল' ধানের জাতের বিকাশের জন্য তাপ সহনশীল ধানের জাত 'এন22' এবং তাপ সংবেদনশীল-উচ্চ উৎপাদনশীল জাত 'উমা'-র মধ্যে 41টি পলিমরফিক এসএসআর চিহ্নিতকারী চিহ্নিত করা হয়েছে। তাপ চাপ সহনশীলতা কী তাপ চাপকে সংজ্ঞায়িত করা হয় উদ্ভিদের বৃদ্ধি এবং বিকাশে অপরিবর্তনীয় ক্ষতি করার জন্য যথেষ্ট তাপমাত্রা বৃদ্ধি হিসাবে। সাধারণত পরিবেষ্টনের 10 থেকে 15 ডিগ্রি সেলসিয়াসের উপরে তাপমাত্রা বৃদ্ধি হিট শক বা হিট স্ট্রেস হিসাবে বিবেচিত হতে পারে। তাপ সহনশীলতাকে ব্যাপকভাবে উদ্ভিদটির তাপ সহ্য করার ক্ষমতা হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়-যার অর্থ উচ্চ তাপমাত্রায় অর্থনৈতিক ফলন বৃদ্ধি এবং উৎপাদন করা। তাৎপর্যঃ বর্তমান এবং ভবিষ্যৎ-বিশ্ব উষ্ণায়নের তাপ চাপ বিশ্বব্যাপী ফসল উৎপাদনের জন্য একটি গুরুতর হুমকি (হল, 2001,1992)। গ্লোবাল ওয়ার্মিং বিশেষ করে গ্রিন হাউস গ্যাস যেমন সিও2, মিথেন, ক্লোরোফ্লোরোকার্বন এবং নাইট্রাস অক্সাইডের মাত্রা বৃদ্ধির ফল। জলবায়ু পরিবর্তন সম্পর্কিত আন্তঃসরকারী প্যানেল (আইপিসিসি) প্রতি দশকে 0.3 ডিগ্রি সেলসিয়াস বৃদ্ধির পূর্বাভাস দিয়েছে (জোন্স এট আল, 1999) যা 2025 এবং 2100 খ্রিষ্টাব্দের মধ্যে যথাক্রমে বর্তমান মানের থেকে প্রায় 1 এবং 3 ডিগ্রি সেলসিয়াসে পৌঁছে যাবে। তাপ চাপের শারীরবৃত্তীয় পরিণতি খুব উচ্চ তাপমাত্রায় গুরুতর কোষীয় আঘাতের কারণ হয় এবং অল্প সময়ের মধ্যে কোষের মৃত্যু ঘটতে পারে, যার ফলে কোষীয় সংগঠনের বিপর্যয়কর পতন ঘটে (স্কোফল এট আল।, 1999)। তবে, মাঝারি উচ্চ তাপমাত্রায়, আঘাতটি কেবল এই ধরনের তাপমাত্রার দীর্ঘ এক্সপোজারের পরে ঘটতে পারে তবে উদ্ভিদের দক্ষতা মারাত্মকভাবে প্রভাবিত হতে পারে। উচ্চ তাপমাত্রা সরাসরি আঘাতকে প্রভাবিত করে যেমন প্রোটিন বিকৃতি এবং সমষ্টি, এবং ঝিল্লি লিপিডের তরলতা বৃদ্ধি। অন্যান্য পরোক্ষ বা ধীর তাপের আঘাতের মধ্যে রয়েছে ক্লোরোপ্লাস্ট এবং মাইটোকন্ড্রিয়ায় এনজাইমগুলির নিষ্ক্রিয়তা, প্রোটিনের অবক্ষয়, প্রোটিন সংশ্লেষণের প্রতিরোধ এবং ঝিল্লির অখণ্ডতা হ্রাস। তাপ চাপ সম্পর্কিত আঘাতগুলি শেষ পর্যন্ত অনাহার, বৃদ্ধি প্রতিরোধ, আয়ন প্রবাহ হ্রাস, বিষাক্ত যৌগগুলির উৎপাদন এবং প্রতিক্রিয়াশীল অক্সিজেন প্রজাতির (আরওএস) উৎপাদনের দিকে পরিচালিত করে। উচ্চ তাপমাত্রার সংস্পর্শে আসার পরপরই স্ট্রেস-সম্পর্কিত প্রোটিনগুলি কোষের স্ট্রেস প্রতিরক্ষা কৌশল হিসাবে প্রকাশ করা হয়। 10 থেকে 200 কেডিএ সহ তাপ শক প্রোটিন (এইচএসপি), প্রোটিনের অভিব্যক্তি তাপ চাপের সময় সংকেত সঞ্চালনের সাথে জড়িত বলে মনে করা হয়। অনেক প্রজাতিতে এটি প্রদর্শিত হয়েছে যে এইচএসপি-র ফলে সালোকসংশ্লেষণ, আত্তীকরণ বিভাজন, জল এবং পুষ্টি ব্যবহারের দক্ষতা এবং ঝিল্লির স্থিতিশীলতার মতো উন্নত শারীরবৃত্তীয় ঘটনা ঘটে। গবেষণায় প্রজাতির মধ্যে এবং মধ্যে প্রচুর বৈচিত্র্য পাওয়া গেছে, এইভাবে এটি ভবিষ্যতের পরিবেশের জন্য তাপ সহনশীলতা প্রজনন করতে সহায়তা করবে। তাপ-সহনশীল জিনোটাইপ বিকাশের কিছু প্রচেষ্টা সফল হয়। (এলারস এবং হল, 1998; কামেজো এবং অন্যান্য, 2005) তাপ চাপ সহনশীলতার সাথে সম্পর্কিত বৈশিষ্ট্য বিভিন্ন শারীরবৃত্তীয় প্রক্রিয়া ক্ষেত্রের তাপ সহনশীলতায় অবদান রাখতে পারে-উদাহরণস্বরূপ, উচ্চ সালোকসংশ্লেষক হার, সবুজ থাকার এবং ঝিল্লি তাপ-স্থিতিশীলতা, বা চাঁদোয়া তাপমাত্রা বিষণ্নতা দ্বারা নির্দেশিত তাপ এড়ানো দ্বারা নির্দেশিত তাপ সহনশীল বিপাক। তাপ সহনশীলতার জন্য বেশ কয়েকটি শারীরবৃত্তীয় এবং অঙ্গসংস্থানগত বৈশিষ্ট্য মূল্যায়ন করা হয়েছে-চাঁদোয়া তাপমাত্রা, পাতার ক্লোরোফিল, সবুজ থাকা, পাতার পরিবাহিতা, স্পাইক সংখ্যা, জৈববস্তুপুঞ্জ এবং ফুলের তারিখ। (ক) চাঁদোয়া তাপমাত্রা হ্রাস (সি. টি. ডি) সি. টি. ডি উষ্ণ পরিবেশে উৎপাদনের সঙ্গে স্পষ্ট সম্পর্ক দেখিয়েছে যা তাপ চাপ সহনশীলতার সঙ্গে সম্পর্ক দেখায়। সি. টি. ডি উৎপাদনের সঙ্গে উচ্চ জিনগত সম্পর্ক এবং নির্বাচনের প্রতি সরাসরি প্রতিক্রিয়ার অনুপাতের উচ্চ মান দেখায় (রেনল্ডস ও অন্যান্য, 1998) যা ইঙ্গিত করে যে বৈশিষ্ট্যটি উত্তরাধিকারসূত্রে প্রাপ্ত এবং তাই প্রাথমিক প্রজন্মের নির্বাচনের জন্য উপযুক্ত। যেহেতু একটি সমন্বিত সি. টি. ডি মান একটি ছোট প্রজনন প্লটের অসংখ্য উদ্ভিদের উপর প্রায় তাৎক্ষণিকভাবে পরিমাপ করা যেতে পারে (এইভাবে সাধারণত পৃথক উদ্ভিদের উপর পরিমাপ করা বৈশিষ্ট্যগুলির সাথে সম্পর্কিত ত্রুটি হ্রাস করা যায়), তাই উৎপাদনে জিনগত লাভের জন্য পরোক্ষ নির্বাচনের মানদণ্ড হিসাবে এর সম্ভাব্যতা মূল্যায়নের জন্য কাজ করা হয়েছে। সিটিডি অনেক শারীরবৃত্তীয় কারণ দ্বারা প্রভাবিত হয়, যা এটিকে শক্তিশালী করে তোলে। (খ) প্রসবকালীন পরিবাহিতা ক্যানোপি তাপমাত্রা নিম্নচাপ উষ্ণ, নিম্ন আপেক্ষিক আর্দ্রতা পরিবেশে শারীরবৃত্তীয়ভাবে উচ্চতর রেখা নির্বাচন করার জন্য অত্যন্ত উপযুক্ত যেখানে উচ্চ বাষ্পীভবনের চাহিদা পরিবেষ্টিত তাপমাত্রার নিচে 10 ডিগ্রি সেলসিয়াস পর্যন্ত পাতার শীতলকরণ ঘটায়। এটি ইনফ্রারেড থার্মোমেট্রি ব্যবহার করে জিনোটাইপগুলির মধ্যে পার্থক্যগুলি তুলনামূলকভাবে সহজেই সনাক্ত করার অনুমতি দেয়। তবে, উচ্চ আপেক্ষিক আর্দ্রতার পরিবেশে এই ধরনের পার্থক্য সনাক্ত করা যায় না কারণ পাতার বাষ্পীভূত শীতলকরণের প্রভাব নগণ্য। যাইহোক, পাতাগুলি তাদের স্টোমাটা খোলা রাখে যাতে এটি গ্রহণ করা যায়, এবং স্থিরকরণের হারের পার্থক্য পাতার পরিবাহিতা পার্থক্যের দিকে পরিচালিত করতে পারে যা একটি পোরোমিটার ব্যবহার করে পরিমাপ করা যেতে পারে। পৃথক উদ্ভিদ পরীক্ষা করার জন্য পোরোমেট্রি ব্যবহার করা যেতে পারে। স্টোমাটাল পরিবাহিতা উত্তরাধিকারসূত্রে যুক্তিসঙ্গতভাবে বেশি, যার রিপোর্ট করা মানগুলি সাধারণত 0.5 থেকে 0.8 এর মধ্যে থাকে। বাজারে উপলব্ধ একটি সান্দ্র প্রবাহ পোরোমিটার (থার্মোলিন এবং সি. এস. আই. আর. ও, অস্ট্রেলিয়া) ব্যবহার করে পাতার পরিবাহিতা নির্ধারণ করা যেতে পারে। এই যন্ত্রটি কয়েক সেকেন্ডের মধ্যে স্টোমাটাল পরিবাহিতা আপেক্ষিক পরিমাপ দিতে পারে, যা বাল্কের মধ্যে থেকে শারীরবৃত্তীয়ভাবে উচ্চতর জিনোটাইপগুলি সনাক্ত করা সম্ভব করে তোলে। (গ) ঝিল্লি তাপস্থায়িতা যদিও উচ্চ তাপমাত্রার প্রতিরোধে বেশ কয়েকটি জটিল সহনশীলতা এবং এড়ানো প্রক্রিয়া জড়িত থাকে, তবে ঝিল্লিটিকে তাপ দ্বারা প্রাথমিক শারীরবৃত্তীয় ক্ষতির স্থান বলে মনে করা হয় এবং টিস্যু থেকে দ্রবণ ফুটো পরিমাপ করে ঝিল্লির ক্ষতি অনুমান করা যেতে পারে। যেহেতু ঝিল্লি তাপস্থায়িতা যুক্তিসঙ্গতভাবে উত্তরাধিকারসূত্রে পাওয়া যায় (ফোকার এবং অন্যান্য, 1998) এবং উৎপাদনের সাথে উচ্চ জিনগত সম্পর্ক দেখায়। (ঘ) ক্লোরোফিল ফ্লুরোসেন্স ক্লোরোফিল ফ্লুরোসেন্স, সালোকসংশ্লেষক যন্ত্রে উত্তেজনা শক্তির ভাগ্যের একটি ইঙ্গিত, তাপ চাপ সহনশীলতার জন্য সূচক হিসাবে ব্যবহৃত হয়েছে। (ই) ক্লোরোফিলের পরিমাণ এবং সবুজ ক্লোরোফিলের পরিমাণ বজায় রাখা এবং সবুজ বৈশিষ্ট্য বজায় রাখা তাপ চাপ সহনশীলতার সাথে যুক্ত বলে দেখা গেছে। জু এবং অন্যান্য। (2000) জোয়ারে ক্লোরোফিল উপাদানের জন্য তিনটি কিউটিএল চিহ্নিত করা হয়েছে (সিএইচএল1, সিএইচএল2, এবং সিএইচএল3) (তিনটি স্টে-গ্রিন কিউটিএল অঞ্চলের (এস্টিজি1, এস্টিজি2, এবং এস্টিজি3) সঙ্গে মিলে যায়)। এস. টি. জি. 1 এবং এস. টি. জি. 2 অঞ্চলে মূল সালোকসংশ্লেষক উৎসেচক, হিট শক প্রোটিন এবং একটি অ্যাবসিসিক অ্যাসিড (এ. বি. এ) প্রতিক্রিয়াশীল জিনের জন্য জিন রয়েছে। (চ) সালোকসংশ্লেষণ হ্রাসপ্রাপ্ত সালোকসংশ্লেষণকে উদ্ভিদে তাপ চাপ সংবেদনশীলতার পরিমাপ হিসাবে সুপারিশ করা হয়। (জি) স্টেম রিজার্ভ রিমোবিলাইজেশন সংমিশ্রণ প্রজনন এবং শারীরবৃত্তীয় প্রজনন শারীরবৃত্তীয়-বৈশিষ্ট্য-ভিত্তিক প্রজনন পদ্ধতির উৎপাদনের জন্য প্রজননের চেয়ে বেশি যোগ্যতা রয়েছে কারণ এটি ক্রসের সম্ভাবনা বাড়ায় যার ফলে যোগাত্মক জিন ক্রিয়া ঘটে। সংমিশ্রণ ফেনোমিক্সের ধারণাটি এই ধারণা থেকে এসেছে যে দুই বা ততোধিক চাপের সাধারণ শারীরবৃত্তীয় প্রভাব বা সাধারণ বৈশিষ্ট্য রয়েছে-যা সামগ্রিক উদ্ভিদ স্বাস্থ্যের একটি সূচক। মানুষের চিকিৎসাবিজ্ঞানের ভাষায় অনুরূপ উপমা হল উচ্চ রক্তচাপ বা শরীরের উচ্চ তাপমাত্রা বা শরীরের উচ্চ শ্বেত রক্তকণিকা স্বাস্থ্য সমস্যার একটি সূচক এবং এইভাবে আমরা এই ধরনের পরিমাপ ব্যবহার করে অস্বাস্থ্যকর থেকে সুস্থ মানুষ নির্বাচন করতে পারি। যেহেতু অজৈব এবং অজৈব উভয় চাপের ফলে একই ধরনের শারীরবৃত্তীয় পরিণতি হতে পারে, তাই সহনশীল উদ্ভিদকে সংবেদনশীল উদ্ভিদ থেকে আলাদা করা যেতে পারে। কিছু ইমেজিং বা ইনফ্রারেড পরিমাপের কৌশল প্রজনন প্রক্রিয়াটিকে ত্বরান্বিত করতে সাহায্য করতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, স্পট ব্লচের তীব্রতা এবং চাঁদোয়া তাপমাত্রার বিষণ্নতা চাঁদোয়া তাপমাত্রার বিষণ্নতা দিয়ে পর্যবেক্ষণ করা যেতে পারে। আরও দেখুন উচ্চভূমি ধানের আণবিক প্রজনন খরার চাপ সহনশীলতার জন্য প্রজনন তথ্যসূত্র বহিরাগত যোগসূত্র অজৈব চাপের সাথে খাপ খাইয়ে নেওয়ার জন্য প্রজনন সংক্রান্ত শারীরবৃত্তীয় হস্তক্ষেপ http://library.wur.nl/frontis/gene-plant-crop/11_reynolds.pdf গম প্রজননের জন্য শারীরবৃত্তীয় পদ্ধতি http://www.fao.org/docrep/006/y4011e/y4011e0a.htm গম প্রজননে শারীরবৃত্তীয় প্রয়োগ, সি. আই. এম. এম. ওয়াই. টি বইয়ের অধ্যায় https://web.archive.org/web/20120426070754/http:// অ্যাপস. সিম্মাইট. অর্গ/গবেষণা/গম/মানচিত্র/গবেষণা _ ফলাফল/ডব্লিউফাইসিও/ডব্লিউফাইসিও _ অভিযোজন. পি. ডি. এফ উদ্ভিদ প্রজনন