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 सभी पादप अंग विभिन्न प्रकार के ऊतकों से बने होते हैं जो एक अंग के भीतर विशिष्ट स्थानों पर कब्जा कर लेते हैं और विशिष्ट निर्दिष्ट कार्य करते हैं। इस प्रकार, एक पौधे का विकास एक बहुत ही सटीक पैटर्न का अनुसरण करता है, इस अवधि के दौरान जटिल शरीर संगठन बनता है, अर्थात, उपज, जड़ें, पत्तियां, शाखाएं, फूल, फल, बीज जो अंत में मर जाते हैं।

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Topic 1 Growth, Differentiation and Development

एक पौधे का जीवन युग्मनज नामक एकल कोशिका से शुरू होता है। पौधों की सभी संरचनाएं जैसे जड़, तना, पत्तियां, फूल, फल और बीज एक ही कोशिका से बहुत व्यवस्थित क्रम में उत्पन्न होते हैं।

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Growth

इसे एक जीवित प्राणी की एक आवश्यक, मौलिक और सबसे विशिष्ट विशेषताओं में से एक माना जाता है। वृद्धि को किसी अंग, उसके भागों या यहां तक ​​कि एक व्यक्तिगत कोशिका के आकार में एक गतिशील, अपरिवर्तनीय स्थायी वृद्धि के रूप में परिभाषित किया जा सकता है।

वृद्धि आम तौर पर चयापचय प्रक्रियाओं के साथ होती है, यानी किसी जीव में होने वाली एनाबॉलिक और कैटोबोलिक प्रतिक्रियाएं (मुख्य रूप से प्रोटीन संश्लेषण)। इस प्रकार, जीवित जीवों में वृद्धि एक आंतरिक घटना है (गैर-जीवित जीवों के विपरीत जिसमें वृद्धि बाहरी होती है)।

Plant Growth Generally is Indeterminate

पौधे की वृद्धि अद्वितीय है क्योंकि वे जीवन भर असीमित वृद्धि की क्षमता बनाए रखते हैं। पौधों में वृद्धि आम तौर पर शरीर में कुछ स्थानों पर मौजूद विभज्योतक ऊतकों तक ही सीमित होती है। पादप में विभज्योतक में कुछ कोशिकाएँ होती हैं जिनमें विभाजित करने और आत्म-स्थायी होने की क्षमता होती है।

विभज्योतक कोशिकाओं के विभाजन की क्रिया से उत्पन्न नई कोशिकाएँ जल्द ही ढीली हो जाती हैं, विभाजित करने और पौधे को फ्रोडी बनाने की क्षमता होती है।

विकास का वह रूप जिसमें मेरिस्टेम की गतिविधि द्वारा पौधे में हमेशा नई उत्पादक कोशिकाओं को जोड़ा जाता है, विकास का खुला रूप कहलाता है।

यदि विभज्योतक कभी विभाजित होना बंद कर देता है, तो पौधे की वृद्धि नहीं होगी और वे जलवायु में मौसमी परिवर्तन के आधार पर निष्क्रियता की एक j अवधि से गुजर सकते हैं।

Regions of Growth

एपिकल, लेटरल और इंटरकैलेरी विशेष क्षेत्र हैं, जहां पौधों में विकास स्थानीयकृत होता है।

प्रत्येक जड़ और प्ररोह के शीर्ष पर शीर्षस्थ विभज्योतक मौजूद होते हैं जो अपनी धुरी पर पौधे के विस्तार के लिए जिम्मेदार होते हैं। इसे पौधे की प्राथमिक वृद्धि के रूप में जाना जाता है।

Note:

एक विभज्योतक ऊतक में कोशिकाओं का एक समूह होता है, जो विभाजन की सक्रिय और निरंतर अवस्था में रहता है, और वे विभाजन की अपनी शक्ति को बनाए रखते हैं। इसमें अपरिपक्व, जीवित,
पतली भित्ति वाली कोशिकाएँ, जो कोशिका द्रव्य से भरपूर होती हैं।

परिपक्व पौधे में, विभज्योतक अंतर्कलरी और पार्श्व क्षेत्रों में भी पाया जाता है। 

पार्श्व विभज्योतक, संवहनी कैंबियम और कॉर्क कैंबियम जीवन में बाद में द्विबीजपत्री पौधों और जिम्नोस्पर्म में दिखाई देते हैं और तने की परिधि में वृद्धि के लिए जिम्मेदार होते हैं। परिधि में इस वृद्धि को पौधे की द्वितीयक वृद्धि के रूप में जाना जाता है।

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Growth is Measurable

जैसा कि कहा गया है कि सेलुलर स्तर पर, वृद्धि प्रोटोप्लाज्म की मात्रा में वृद्धि का परिणाम है। सीधे प्रोटोप्लाज्म में वृद्धि को मापना मुश्किल है, इसलिए इसे आम तौर पर इसकी कुछ मात्रा को मापकर मापा जा सकता है जो इसके लिए कम या ज्यादा आनुपातिक है।

Hence, growth can be easily measured by a variety of parameters such as

(i) सूखा वजन (ii) ताजा वजन
(iii) लंबाई (iv) क्षेत्र
(v) वॉल्यूम (vi) सेल नंबर
वृद्धि को कोशिका संख्या में वृद्धि के रूप में व्यक्त किया जा सकता है, उदाहरण के लिए, मक्का में सिंगल रूट एपिकल मेरिस्टेम जो प्रति घंटे 17,500 से अधिक नई कोशिकाओं को जन्म देता है।

इसे कोशिका के आकार में वृद्धि के रूप में भी व्यक्त किया जा सकता है, उदाहरण के लिए, तरबूज में कोशिकाएं प्रति घंटे लगभग 3,50,000 गुना बढ़ जाती हैं।

वृद्धि को इसकी लंबाई के संदर्भ में मापा जा सकता है, उदाहरण के लिए, पराग नली और इसे सतह क्षेत्र के संदर्भ में भी मापा जा सकता है, जैसे, एक पृष्ठीय पत्ती में।

Phases of Growth

अनुकूल परिस्थितियों में, पौधे की वृद्धि एक विशिष्ट पाठ्यक्रम दिखाती है। विकास की अवधि को आम तौर पर तीन चरणों में विभाजित किया जाता है।

तीनों अवस्थाओं को जड़ की नोक का उदाहरण लेकर आसानी से समझा जा सकता है।

i. Meristematic Phase

कोशिकाएं जो लगातार विभाजित होती रहती हैं, अर्थात, जड़ और प्ररोह दोनों के शीर्ष पर, विकास के विभज्योतक चरण का प्रतिनिधित्व करती हैं।

Features shown by this phase are

•  प्रोटोप्लाज्म से भरपूर।
•  बड़े विशिष्ट नाभिक हैं।
•  कोशिका भित्ति प्रकृति में प्राथमिक होती है।
•  एक पतले, सेल्यूलोसिक, में प्लास्मोडेसमेटल कनेक्शन होते हैं।

इस चरण को विभाजन चरण के रूप में भी जाना जाता है।

ii. Elongation Phase

यह चरण बढ़ते भागों के ठीक पीछे होता है, अर्थात, सिरे से दूर विभज्योतक क्षेत्रों के पीछे।

Features shown by this phase are

•  वृद्धि हुई वेक्यूलेशन।
•  सेल का इज़ाफ़ा।
•  नई कोशिका भित्ति का निक्षेपण।

इस चरण के दौरान कोशिका का विस्तार सभी दिशाओं में होता है। ऊतकों और तंतुओं के संचालन में अधिकतम बढ़ाव देखा जाता है।

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iii. Maturation Phase

बढ़ाव के चरण के ठीक पीछे, परिपक्वता का एक चरण होता है। यह शीर्ष से और दूर होता है, यानी बढ़ाव चरण के लिए अधिक समीपस्थ।

Features shown by this phase are

•  कोशिकाएं अपनी दीवार का अधिकतम मोटा होना प्राप्त करती हैं।
•  प्रोटोप्लाज्मिक संशोधन अधिकतम हैं।

Growth Rate

विकास दर को प्रति यूनिट समय में बढ़ी हुई वृद्धि के रूप में परिभाषित किया गया है। विकास दर को गणितीय रूप से व्यक्त किया जा सकता है। यह वृद्धि दर्शाता है जो प्रकृति में अंकगणित या ज्यामितीय हो सकती है।

i. Arithmetic Growth

समसूत्री विभाजन के कारण दैहिक कोशिकाओं की संख्या में वृद्धि होती है। इस प्रकार की वृद्धि में, माइटोटिक कोशिका विभाजन के बाद, केवल एक बेटी कोशिका विभाजित होती रहती है, जबकि अन्य विभेदन का पालन करती हैं और परिपक्वता प्राप्त करती हैं।

 Arithmetic Growth

 

अंकगणितीय वृद्धि की अभिव्यक्ति को एक स्थिर दर पर एक जड़ के विस्तार द्वारा उदाहरण दिया जा सकता है। समय के विरुद्ध जड़ की लंबाई को आलेखित करने पर एक रैखिक वक्र प्राप्त होता है।

ii. Geometrical Growth

जीवित जीवों में, ज्यामितीय प्रकार की वृद्धि दर के दौरान, पैटर्न तीन महत्वपूर्ण चरणों का अनुसरण करता है

(a) अंतराल चरण (प्रारंभिक या प्रारंभिक चरण) यह मुख्य रूप से बहुत धीमी वृद्धि की विशेषता है।

(b) लॉग चरण (घातीय चरण) यह प्रणाली का मध्य चरण है और पौधे के शरीर के बहुत तेज और तेजी से विकास की विशेषता है। वृद्धि की शुरुआत के बाद, यह एक घातीय दर से तेजी से बढ़ता है।

इस चरण के दौरान, माइटोटिक कोशिका विभाजन से गुजरने वाली दोनों संतति कोशिकाएं विभाजित होने की क्षमता बनाए रखती हैं और अगले चरण के प्रकट होने तक पोषक तत्वों की आपूर्ति के उपयुक्त होने तक विभाजित होती रहती हैं।

(c) स्थिर चरण (स्थिर चरण) यह चरण तब होता है जब पौधे परिपक्वता तक पहुंच जाता है या पोषक तत्वों की आपूर्ति सीमित हो जाती है। इन उल्लिखित कारकों के कारण, पौधे की वृद्धि धीमी हो जाती है और रुक जाती है।

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अनुकूल परिस्थितियों में, विकास का विशिष्ट क्रम देखा जाता है। इस प्रकार, यदि हम समय के विरुद्ध विकास दर के पैरामीटर की साजिश करते हैं, तो विशिष्ट आकार का, एक सिग्मॉइड वक्र दिखाई देता है।

यह प्राकृतिक वातावरण में उगने वाले सभी जीवित जीवों की एक विशिष्ट विशेषता को दर्शाता है। यह वक्र एक पौधे की सभी कोशिकाओं, ऊतकों और अंगों के लिए विशिष्ट है।

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और, r - सापेक्ष वृद्धि दर जो संयंत्र की नई संयंत्र सामग्री का उत्पादन करने की क्षमता को मापती है, जिसे दक्षता सूचकांक के रूप में जाना जाता है।
अंतिम आकार (W1) प्रारंभिक आकार (W0) पर निर्भर करता है।

Quantitative Comparisons of Growth Rate

जीवित प्रणालियों की वृद्धि के बीच मात्रात्मक तुलना निम्नलिखित दो तरीकों से की जाती है:

i. Absolute Growth Rate

इसे प्रति इकाई समय में कुल वृद्धि की माप और तुलना के रूप में जाना जाता है।


ii. Relative Growth Rate

यह एक सामान्य आधार पर व्यक्त की गई प्रति इकाई समय में दी गई प्रणाली की वृद्धि है, उदाहरण के लिए, प्रति इकाई प्रारंभिक पैरामीटर।

 ii. Relative Growth Rate

 

चित्र में दिखाए गए पत्ते A और B एक दिन में 5 cm₂ बढ़ गए हैं। यद्यपि उनके आकार अलग-अलग हैं, अर्थात्, क्रमशः 5 cm₂ और 50 cm₂ लेकिन दोनों ही मामलों में पत्ते a और b, यानी 5 cm₂ देने के लिए दिए गए समय में क्षेत्रफल में पूर्ण वृद्धि दर्शाते हैं। इन दोनों में से पत्ती A में सापेक्ष वृद्धि दर अधिक या तेज होती है।

Conditions or Factors for Growth

एक पौधे की वृद्धि विभिन्न बाहरी और आंतरिक कारकों से प्रभावित होती है। पौधे की वृद्धि में प्रोटोप्लाज्म का संश्लेषण, कोशिका विभाजन, कोशिका वृद्धि और कोशिका विभेदन शामिल है।

Some of the factors due to which growth of plants is influenced are mentioned below 

i. Water

कोशिका के विस्तार के लिए, वृद्धि के विस्तार के लिए, बढ़ती कोशिकाओं की तीक्ष्णता बनाए रखने के लिए यह पौधों की पहली और सबसे महत्वपूर्ण आवश्यकता है। यह कई एंजाइमेटिक गतिविधियों के लिए एक माध्यम के रूप में भी कार्य करता है। पानी के दबाव की स्थिति में पौधों की वृद्धि मंद पड़ने लगती है।

ii. Oxygen

यह विकास गतिविधियों के लिए आवश्यक चयापचय ऊर्जा को मुक्त करने में मदद करता है।

iii. Nutrients

ये प्रोटोप्लाज्मिक संश्लेषण के लिए प्रमुख कच्चे माल (मैक्रो और सूक्ष्म आवश्यक पोषक तत्व) के रूप में कार्य करते हैं और ऊर्जा के स्रोत के रूप में भी कार्य करते हैं। हालांकि, पोषक तत्वों की कमी की स्थिति में पौधे की वृद्धि प्रभावित होती है।
प्रत्येक आवश्यक पोषक तत्व का विवरण अध्याय 12 में पहले ही अध्ययन किया जा चुका है।

iv. Light

पौधों की वृद्धि के लिए प्रकाश की जो आवश्यकता होती है उसे प्रकाश-आवधिकता कहते हैं। यह भोजन के संश्लेषण में मदद करता है। यह जड़ और प्ररोह की वृद्धि को भी निर्धारित करता है। प्रकाश के साथ, गुरुत्वाकर्षण कला पर्यावरण संकेत के रूप में भी कार्य करता है जो विकास के कुछ चरणों/चरणों को प्रभावित करता है।

v. Temperature

पौधे की सामान्य और उचित वृद्धि के लिए इष्टतम तापमान सीमा आवश्यक है, यानी, 25-30 डिग्री सेल्सियस (ऐसा इसलिए होता है क्योंकि इष्टतम तापमान सीमा पर एंजाइमी प्रतिक्रियाएं बहुत तेज होती हैं)।

Differentiation, Dedifferentiation and Redifferentiation

 Differentiation
वृद्धि के दौरान, विभज्योतक कोशिका समसूत्री विभाजन द्वारा विभाजित होकर संतति कोशिकाएँ बनाती है। जड़ और प्ररोह शीर्षस्थ विभज्योतक, कैम्बियम या अन्य विभज्योतक से कोशिकाएं विशिष्ट कार्य करने के लिए विभेदित और परिपक्व होती हैं। परिपक्वता की ओर ले जाने वाले इस कार्य को विभेदीकरण के रूप में जाना जाता है।

उदाहरण के लिए, कोशिका अपने प्रोटोप्लाज्म को ढीला कर देती है, जिससे श्वासनली तत्व बन जाता है। ये कोशिकाएं अत्यधिक मजबूत, लोचदार, लिग्नोसेल्यूलोसिक माध्यमिक कोशिका भित्ति भी विकसित करती हैं ताकि अत्यधिक परिस्थितियों में भी पानी को लंबी दूरी तक ले जाया जा सके।

Dedifferentiation

जीवित विभेदित कोशिकाएं एक और दिलचस्प घटना भी दिखाती हैं, जिसके दौरान वे कुछ शर्तों के तहत माइटोटिक रूप से विभाजित करने की क्षमता हासिल कर लेती हैं। डिफरेंशियल सेल एक मेरिस्टेम के रूप में कार्य कर सकता है, उदाहरण के लिए, पूरी तरह से विभेदित पैरेन्काइमा कोशिकाओं से मेरिस्टेम-इंटरफैसिकुलर कैंबियम और कॉर्क कैंबियम का निर्माण।

Redifferentiation

अलग-अलग कोशिकाओं या ऊतक के उत्पाद जब विभाजित करने की क्षमता खो देते हैं लेकिन परिपक्व टेपरफॉर्म विशिष्ट कार्यों को पुनर्वितरण के रूप में जाना जाता है, उदाहरण के लिए, माध्यमिक प्रांतस्था और कॉर्क।

पैरेन्काइमा कोशिकाएं जो नियंत्रित प्रयोगशाला स्थितियों के तहत कैलस बनाने के लिए विभाजित होने के लिए बनाई जाती हैं, वे डिफरेंशियल टिश्यू के उदाहरण हैं। उपरोक्त चर्चा से, यह बहुत स्पष्ट है कि पौधों में उनके द्वारा दिखाए गए भेदभाव के बावजूद विकास खुला है।

ऐसा इसलिए है क्योंकि एकल या एक ही विभज्योतक से उत्पन्न होने वाली कोशिकाएं/ऊतक परिपक्वता प्राप्त करने के बाद विभिन्न संरचनाओं को प्रदर्शित करते हैं। इस प्रकार, एक ही ऊतक से उत्पन्न होने वाली कोशिका/ऊतक की परिपक्वता पर अंतिम संरचना भी कोशिकाओं के स्थान से निर्धारित होती है, उदाहरण के लिए, रूट एपिकल मेरिस्टेम से दूर स्थित कोशिकाएं रूट कैप कोशिकाओं के रूप में अंतर करती हैं, जबकि वे जिन्हें धक्का दिया जाता है परिधि एपिडर्मिस के रूप में विकसित और परिपक्व होती है।

Development

यह वह प्रक्रिया है जिसमें एक जीव अपने जीवन चक्र के दौरान, यानी अंकुरण से लेकर बुढ़ापा तक परिवर्तनों की एक श्रृंखला शामिल करता है।

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मोटे तौर पर विकास पौधों में वृद्धि और विभेदन दोनों का योग है।
विकास की प्रक्रिया, विकास और विभेदीकरण कई आंतरिक और बाहरी कारकों द्वारा नियंत्रित होता है

(i) आंतरिक कारकों में इंट्रासेल्युलर (आनुवंशिक) या अंतरकोशिकीय कारक (जैसे पादप वृद्धि नियामक) दोनों शामिल हैं।

(ii) बाहरी कारकों में प्रकाश, तापमान, पानी, ऑक्सीजन, पोषण आदि शामिल हैं।


Plasticity

 प्लास्टिसिटी एक ऐसी घटना को संदर्भित करता है जिसमें पौधे पर्यावरण या जीवन के चरणों की प्रतिक्रिया में विभिन्न प्रकार की संरचनाओं का निर्माण करते हैं, जैसे, हेटरोफिली, पौधों में घटना जिसके द्वारा एक ही पौधे पर दो से अधिक प्रकार की पत्तियां होती हैं।

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Topic 2 Plant Growth Regulators

पर्याप्त प्रमाणों से यह सुझाव दिया गया है कि पौधों में कुछ रासायनिक पदार्थ होते हैं, जो पौधे में वृद्धि के तंत्र को नियंत्रित करने में मदद करते हैं।

पादप वृद्धि नियामकों को विभिन्न प्रकार से पादप वृद्धि पदार्थ, पादप हार्मोन या फाइटोहोर्मोन के रूप में वर्णित किया जाता है। ये उच्च पौधों में स्वाभाविक रूप से उत्पादित विविध रासायनिक संरचना के छोटे, सरल कार्बनिक अणु हैं जो विकास और अन्य शारीरिक कार्यों को नियंत्रित करते हैं। पौधे को इनकी बहुत कम मात्रा में आवश्यकता होती है।

Classification of Plant Growth Regulators

संयंत्र विकास नियामक निम्नलिखित श्रेणियों के अंतर्गत आता है:
(i) इंडोल यौगिक, जैसे, इंडोल एसिटिक एसिड (IAA)
(ii) एडेनिन डेरिवेटिव, उदाहरण के लिए, फोरफ्यूरिल एमिनो प्यूरीन, किनेटिन
(iii) कैरोटीनॉयड डेरिवेटिव, जैसे, एब्सिसिक एसिड (एबीए)
(iv) टेरपेन्स, जैसे, जिबरेलिक एसिड (मुख्य रूप से)
(v) गैसें, जैसे, एथिलीन।

जंक्शनों के आधार पर वे एक जीवित पौधे के शरीर में व्यापक रूप से प्रदर्शन करते हैं, पीजीआर को दो समूहों में बांटा गया है

1. Plant Growth Promoters

पीजीआर जो कोशिका विभाजन, कोशिका वृद्धि, उष्णकटिबंधीय वृद्धि, पैटर्न गठन, फूल, फलने, बीज निर्माण इत्यादि जैसी विकास को बढ़ावा देने वाली गतिविधियों को दिखाते हैं, उन्हें पौधे विकास प्रमोटर कहा जाता है, उदाहरण के लिए, ऑक्सिन, जिबरेलिन और साइटोकिनिन।

2. Plant Growth Inhibitors

ये घावों और तनावों यानी जैविक और अजैविक मूल के जवाब में कार्य करते हैं। ये विभिन्न विकास-अवरोधक गतिविधियों में भी शामिल होते हैं जैसे निष्क्रियता और अनुपस्थिति, जैसे, एब्सिसिक एसिड।

PGR का गैसीय रूप, यानी एथिलीन, किसी भी श्रेणी में फिट हो सकता है और प्रमोटर और अवरोधक दोनों के रूप में कार्य कर सकता है। लेकिन मोटे तौर पर यह विकास गतिविधियों के अवरोधक के रूप में कार्य करता है।


Discovery of Plant Growth Regulators

 यह जानना दिलचस्प है कि संयंत्र विकास नियामकों के सभी पांच प्रमुख समूहों की खोज गलती से हुई है। ये सभी पौधों में विकास और असामान्य व्यवहार की घटना को समझने में मदद करते हैं।

1. Discovery of Auxin

यह खोजा जाने वाला पहला वृद्धि हार्मोन था। यह चार्ल्स डार्विन और उनके बेटे फ्रांसिस डार्विन के अवलोकन के माध्यम से अस्तित्व में आया।

उन्होंने कैनरी घास के कोलोप्टाइल्स को देखा जो प्रकाश के स्रोत (फोटो-पीरियडिज्म के रूप में जानी जाने वाली घटना) की ओर बढ़ते हुए एकतरफा रोशनी का जवाब देते थे।

प्रयोगों की श्रृंखला करने के बाद वे इस निष्कर्ष पर पहुंचे कि कोलोप्टाइल टिप वह साइट थी जिसमें संचारणीय प्रभाव का गुण था जिसके कारण पूर्ण कोलोप्टाइल का झुकना हुआ था। पहला पीजीआर यानी ऑक्सिन को एफडब्ल्यू वेंट द्वारा 1928 में जई के पौधों के कोलॉप्टाइल टिप से अलग किया गया था।

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2. Discovery of Gibberellins

बीसवीं सदी के शुरुआती भाग में। बाकेन (foolish seedlings), एक कवक रोगज़नक़ गिब्बरेला फुजिकुरोई के कारण होने की सूचना दी गई थी, पौधे द्वारा दिखाए गए लक्षण लंबे तने थे, अनाज का बहुत कम या कोई उत्पादन नहीं था और पौधे कमजोर हो गए थे, बाद में यह पहचाना गया कि सक्रिय पदार्थ जिबरेलिक था अम्ल

जापान के पादप रोगविज्ञानी ई कुरोसावा ने असंक्रमित धान की रोपाई में रोग के लक्षणों के प्रकट होने की सूचना दी, जब उन्हें कवक के बाँझ छानने के साथ इलाज किया गया था।


3. Discovery of Cytokinins

एफ स्कोग और उनके सहकर्मियों ने तंबाकू के तनों के इंटरनोडल सेगमेंट से प्राप्त टिशू कल्चर की पोषण संबंधी आवश्यकताओं का अध्ययन करते हुए देखा कि उस इंटरनोडल सेगमेंट से, एक कैलस (यानी, अविभाजित कोशिकाओं का एक द्रव्यमान) का प्रसार होता है, केवल जब पोषक तत्व जिसमें ऑक्सिन होता है। संवहनी ऊतकों या खमीर या नारियल के दूध (नारियल के एंडोस्पर्म का पानी) या डीएनए के अर्क के साथ पूरक था।

बाद में यह पाया गया कि सक्रिय पदार्थ एडेनिन का एक संशोधित रूप था जिसे क्रिस्टलीकृत किया गया और किनेटिन के रूप में पहचाना गया। इसके अलावा जिन यौगिकों में काइनेटिन जैसे गुण प्रदर्शित होते हैं उन्हें साइटोकिनिन कहा जाता है।

4. Discovery of Abscisic Acid
पादप विकास नियामकों पर अनुसंधान में प्रगति के साथ तीन स्वतंत्र शोधकर्ताओं ने तीन अलग-अलग प्रकार के अवरोधकों (I960 के मध्य के दौरान), यानी अवरोधक बी, एब्सक्यूशन II और डॉर्मिन के शुद्धिकरण और रासायनिक लक्षण वर्णन की सूचना दी। बाद में, तीन प्रकृति में रासायनिक रूप से समान साबित हुए और उन्हें एब्सिसिक एसिड (एबीए) नाम दिया गया।

5. Discovery of Ethylene

चचेरे भाई (1910) ने पके हुए संतरे से एक वाष्पशील पदार्थ के निकलने की पुष्टि की जो संग्रहीत कच्चे केले के पकने को बढ़ाता है। बाद में इस वाष्पशील पदार्थ की पहचान गैसीय पादप वृद्धि नियामकों, अर्थात् एथिलीन के रूप में की गई।

Physiological Effects of Plant Growth Regulators

ऊपर वर्णित पादप वृद्धि नियामकों की सभी पांच श्रेणियां पौधे की वृद्धि पर उनके शारीरिक प्रभावों के तहत हैं

1. Auxins

 ऑक्सिन (जीके। ऑक्सिन टू ग्रो) को शुरू में मानव के मूत्र से अलग किया गया था, लेकिन बाद में, पौधों में भी उनकी उपस्थिति पाई गई और यह अब तक ज्ञात पहला पीजीआर साबित हुआ। असली पौधे ऑक्सिन को रासायनिक रूप से इंडोल -3-एसिटिक एसिड (IAA) के रूप में जाना जाता है।

यह शब्द अन्य प्राकृतिक और सिंथेटिक यौगिकों पर भी लागू होता है जिनमें विभिन्न विकास विनियमन गुण होते हैं। ऑक्सिन का उत्पादन आम तौर पर तनों और जड़ों के बढ़ते हुए भाग के क्षेत्र में होता है जहां से वे अपनी क्रिया के स्थल पर पलायन करते हैं।
ऑक्सिन केवल विसरण द्वारा कोशिका से कोशिका में जा सकते हैं, अर्थात, वे संवहनी ऊतकों के माध्यम से नहीं जा सकते हैं।


Types of Auxins

 आम तौर पर दो बुनियादी श्रेणियां होती हैं जिनमें ऑक्सिन विभाजित होते हैं

a. Natural Auxins

 यह प्राकृतिक रूप से पौधों और कवकों में होता है, जैसे, इंडोल एक्टिक एसिड (IAA) और इंडोल ब्यूटिरिक एसिड (IBA)।

b. Synthetic Auxins

ये सिंथेटिक यौगिकों से तैयार किए जाते हैं जो IAA के लिए कई प्रतिक्रियाओं का कारण बनते हैं। वे आसानी से पौधों के अंदर सभी दिशाओं में आगे बढ़ सकते हैं, जैसे, नेफ़थलीन एसिटिक एसिड (NAA), 2-4- डाइक्लोरोफेनोक्सीएसेटिक एसिड (2, 4-D)।
इन सभी प्रकार के ऑक्सिन का व्यापक रूप से कृषि और बागवानी प्रथाओं में उपयोग किया जाता है।


Note:

•  यौगिक, जिन्हें ऑक्सिन में परिवर्तित किया जा सकता है, ऑक्सिन अग्रदूत कहलाते हैं, उदाहरण के लिए, IAA को ट्रिप्टोफैन हार्मोन से संश्लेषित किया जाता है।
•  यौगिक, जो ऑक्सिन की क्रियाओं को रोकते हैं, उन्हें एंटी-ऑक्सिन कहा जाता है।
•  इंडोल-3 एसिटिक एसिड एक एमिनो एसिड ट्रिप्टोफैन का व्युत्पन्न है।

Functions of Auxins

ऑक्सिन कई संधियाँ करता है, ये इस प्रकार हैं
(a) सेल बढ़ाव ऑक्सिन शूट की कोशिकाओं के बढ़ाव को उत्तेजित करता है।

(b) जड़ों की शुरुआत स्टेम के विपरीत, ऑक्सिन की उच्च सांद्रता शूट की लम्बाई को रोकती है, लेकिन यह जड़ों की अधिक पार्श्व शाखाओं को शुरू करती है।

(c) एबस्किशन का निषेध प्राकृतिक ऑक्सिन युवा फलों और पत्तियों के विच्छेदन में देरी करता है और पूर्व-कटाई फलों की गिरावट को नियंत्रित करने के लिए भी उपयोग किया जाता है।

(d) एपिकल डोमिनेंस शूट एपेक्स में उच्च सांद्रता (उच्च पौधों में) में ऑक्सिन की उपस्थिति, एपिकल प्रभुत्व को बढ़ावा देती है। कई संवहनी पौधों में आमतौर पर यह देखा गया है कि शिखर कलियों की उपस्थिति पार्श्व कलियों को बढ़ने नहीं देती है। शीर्ष कली को हटा दिए जाने पर ही वे शाखाओं में विकसित होने लगते हैं।

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(e) फूलों की उपस्थिति को बढ़ावा देता है ऑक्सिन की उपस्थिति अनानास लीची, आदि में फूलों को बढ़ावा देने में मदद करती है।

(f) पार्थेनोकार्पी ऑक्सिन का उपयोग बिना परागित स्त्रीकेसर के लिए किया जाता है और उन्हें पार्थेनोकार्प्स में विकसित किया जाता है, जिसका बेहतर बाजार मूल्य होता है।

(g) उपापचय पादप संसाधनों को जुटाने के कारण ऑक्सिन का अनुप्रयोग उपापचय को बढ़ा सकता है।

ऑक्सिन के अनुप्रयोग

जैसा कि कहा गया है, विभिन्न कृषि और बागवानी प्रथाओं में आजकल सिंथेटिक ऑक्सिन का उपयोग व्यापक रूप से स्वीकार किया जाता है।


Following are the applications of auxins

 (a) खरपतवारों का उन्मूलन ऑक्सिन का उपयोग खरपतवारनाशी और शाकनाशी के रूप में किया जाता है। द्विबीजपत्री खरपतवारों को मारने के लिए 2, 4-डाइक्लोरोफेनोक्सीऐसिटिक अम्ल (2, 4-डी) का प्रयोग व्यापक रूप से किया जाता है। यह परिपक्व, एकबीजपत्री पौधों को प्रभावित नहीं करता है।
सिर काटने के बाद पार्श्व कलियों का शाखाओं में विकास।

(b) सेल डिवीजन में मदद करता है सेल लम्बाई के अलावा सेल डिवीजन में ऑक्सिन भी सक्रिय हो सकता है।

(c) जाइलम और फ्लोएम को नियंत्रित करता है विभेदन ऑक्सिन जाइलम के विभेदन को नियंत्रित करता है और फ्लोएम तना और जड़ होता है। इस बात के प्रमाण हैं कि ऑक्सिन की कम सांद्रता फ्लोएम विभेदन को प्रेरित करती है जबकि ऑक्सिन की उच्च सांद्रता जाइलम और फ्लोएम दोनों ऊतकों के विभेदन के लिए जिम्मेदार है।

2. Gibberellins

ये एक अन्य प्रकार के पौधे वृद्धि नियामक हैं, जिन्हें कमजोर अम्लीय वृद्धि हार्मोन के रूप में जाना जाता है। व्यापक रूप से विभिन्न जीवों जैसे कवक और उच्च पौधों से रिपोर्ट किए गए 100 से अधिक विभिन्न जिबरेलिन हैं। ये सभी प्रकृति में अम्लीय होने के लिए जाने जाते हैं। इस प्रकार, उन्हें गिबरेलिक ऐड्स (यानी GA , GA1 , GA2 और इसी तरह) कहा जाता है। हालांकि, GA3 सबसे महत्वपूर्ण जिबरेलिक एसिड है जिसे सबसे पहले खोजा गया था। इसका सबसे व्यापक अध्ययन किया गया।

Functions of Gibberellins

गिब्बेरेलिन विभिन्न महत्वपूर्ण शारीरिक प्रभाव दिखाते हैं

(a) इंटर्नोड्स का विस्तार यह इंटर्नोड्स को बढ़ाता है, जिससे पौधे की ऊंचाई बढ़ जाती है। वे अक्ष की लंबाई में वृद्धि का कारण बनते हैं और अंगूर के डंठल की लंबाई बढ़ाने में भी इसका उपयोग किया जाता है।

(b) आनुवंशिक रूप से बौने पौधों का विस्तार यह देखा गया है कि यदि गिब्बेरेलिन को एक बौने पौधे (मटर, मक्का, आदि) को प्रशासित किया जाता है, तो यह बौनेपन पर काबू पाने में मदद कर सकता है। यह फलों को लम्बा करने और उनके आकार में सुधार करने का भी कारण बनता है, जैसे, सेब आदि में।

(c) बोलिंग और फूलना जिबरेलिन उनके प्रजनन चरण या फूल आने से ठीक पहले बोल्टिंग (इंटरनोड बढ़ाव) को बढ़ावा देने में भी मदद करता है। यह चुकंदर, गोभी जैसे रोसेट पौधों में देखा जाता है क्योंकि ये पौधे मंद आंतरिक विकास और विपुल पत्ती विकास को दर्शाते हैं। रोसेट पौधों को बोल्टिंग प्रक्रिया और फूलों की शुरुआत के लिए या तो लंबे दिन या ठंडी रात की आवश्यकता होती है।

(d) सुप्तावस्था को तोड़ना यह कलियों, कंदों, बीजों आदि की प्राकृतिक निष्क्रियता पर काबू पाने में भी मदद करता है और उन्हें बढ़ने देता है।

Seed Dormancy

बीज के सूखे और गैर-अंकुरण में रहने की अवस्था को सुप्त अवस्था कहा जाता है। इस प्रकार, 'बीज की निष्क्रियता को तोड़ना' से हमारा सीधा मतलब है, बीज को अंकुरित करना।
(e) फूलना यह लंबे दिन के पौधों में जिबरेलिन की क्रिया द्वारा भी प्रेरित किया जा सकता है।

Applications of Gibberellins

जिबरेलिन्स, विविध शारीरिक प्रभाव दिखाने के अलावा, कई अनुप्रयोग भी हैं।

ये इस प्रकार हैं

(a) देरी बुढ़ापा जिबरेलिन फलों के पकने में देरी कर सकता है जैसे कि खट्टे फल, सेब, आदि। इसका उपयोग फलों के सुरक्षित और लंबे समय तक भंडारण के लिए भी किया जा सकता है।

(b) माल्टिंग प्रक्रिया GA3 के उपयोग से शराब बनाने वाले उद्योग में माल्टिंग की प्रक्रिया को तेज किया जा सकता है।

(c) चीनी की उपज चूंकि गन्ने के तनों में कार्बोहाइड्रेट चीनी के रूप में जमा होता है। इस प्रकार यदि गन्ने की फसल पर जिबरेलिन का छिड़काव किया जाए। इससे तने की लंबाई बढ़ जाती है। यह गन्ने की उपज को 20 टन प्रति एकड़ तक बढ़ाता है।

(d) शुरुआती बीज उत्पादन जैसे और जब जुवेनाइल कॉनिफ़र पर छिड़काव किया जाता है, तो उनकी परिपक्वता अवधि तेज हो जाती है जिससे शुरुआती बीज उत्पादन होता है।

plant growth and development in Hindi : Cytokinins

 ये विकास प्रवर्तक हैं जो प्रकृति में बुनियादी हैं। साइटोकाइनेसिस (साइटोप्लाज्म का विभाजन) पर उनका विशिष्ट प्रभाव पड़ता है और उन्हें किनेटिन (एडेनिन का एक संशोधित रूप, एक प्यूरीन) के रूप में खोजा गया था।

लेथोमेटल (1964) ने साइटोकिनिन जैसी गतिविधि वाले पदार्थ की खोज करते हुए ज़ेटिन को मकई की गुठली और नारियल के दूध से अलग कर दिया। अब वर्तमान में, कई प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले साइटोकिनिन और कोशिका विभाजन को बढ़ावा देने वाली गतिविधियों वाले कुछ सिंथेटिक यौगिकों की पहचान ज़ीटिन की खोज के बाद की गई है।

Region of Synthesis of Cytokinins

प्राकृतिक साइटोकिनिन को उन क्षेत्रों में संश्लेषित करने के लिए जाना जाता है जहां तेजी से कोशिका विभाजन होता है, उदाहरण के लिए, रूट एपेक्स, विकासशील अंकुर, युवा फल, आदि, इन जड़ों में से साइटोकिनिन के संश्लेषण का प्रमुख स्रोत हैं, जहां से वे चलते हैं जाइलम के माध्यम से ऊपर की ओर।

 

Naturally Occurring Cytokinins

नारियल का दूध कारक नारियल के तरल भ्रूणपोष को नारियल का दूध कहा जाता है। इसमें कुछ कारक शामिल हैं, जो किनेटिन जैसी गतिविधि और वृद्धि को दर्शाता है, कई पौधों के ऊतकों (इन विट्रो) में वृद्धि को प्रोत्साहित करता है। इन सभी कारकों को सामूहिक रूप से 'नारियल दूध कारक' कहा जाता है। ये प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले साइटोकिनिन के उदाहरण का प्रतिनिधित्व करते हैं?

Zeatin यह भी एक प्राकृतिक रूप से पाया जाने वाला साइटोकिनिन है, जिसे मक्के के दानों से अलग किया जाता है। यह उल्लेखनीय रूप से किसी भी अन्य साइटोकिनिन की तुलना में अधिक सक्रिय होने के लिए जाना जाता है।

Functions of Cytokinins

साइटोकिनिन के निम्नलिखित उल्लेखनीय शारीरिक प्रभाव हैं

(a) कोशिका विभाजन को बढ़ावा देता है यह पौधों पर कीनेटिन का सबसे आम और महत्वपूर्ण जैविक प्रभाव है, यानी पर्याप्त मात्रा में ऑक्सिन (आईएए) की उपस्थिति में कोशिका विभाजन को प्रेरित करने के लिए।

(b) शिखर प्रभुत्व को कम करता है वे शिखर प्रभुत्व को तोड़कर पार्श्व कलियों के विकास को बढ़ावा देते हैं।

(c) साइटोकिनिन और ऑक्सिन का अनुपात आनुपातिक होने पर पौधों के ऊतकों/अंगों के मॉर्फोजेनेसिस भेदभाव या मॉर्फोजेनेसिस को नियंत्रण में देखा जाता है।

(d) प्रतिरोध वे पौधों के उच्च या निम्न तापमान और बीमारियों के प्रतिरोध को भी बढ़ाते हैं।

(e) बुढ़ापा में देरी ये प्रोटीन के संश्लेषण को नियंत्रित करके और संसाधनों या पोषक तत्वों को जुटाकर पत्तियों और अन्य अंगों के बुढ़ापा (उम्र बढ़ने) में देरी करने में भी मदद करते हैं।

Applications of Cytokinins

(a) ऊतक संवर्धन साइटोकिनिन ऊतक संवर्धन के लिए आवश्यक हैं; कोशिका विभाजन के अलावा वे रूपजनन में भी शामिल होते हैं।

(b) शेल्फ लाइफ फलों और सब्जियों की कटाई के लिए साइटोकिनिन का प्रशासन उन्हें कई दिनों तक ताजा रखता है और उनके शेल्फ जीवन को बढ़ाता है।
साइटोकिन्स का उपयोग करके फूलों और कट शूट की शेल्फ लाइफ को भी बढ़ाया जा सकता है।

4. Ethylene

यह एक साधारण गैसीय पादप वृद्धि नियामक है, जिसे अमीनो एसिड मेथियोनीन से संश्लेषित किया जाता है। पौधों में एथिलीन का संश्लेषण पौधे के लगभग हर हिस्से में होता है, जैसे कि जड़, पत्ते, फूल, बीज, फल आदि। एथिलीन का सबसे महत्वपूर्ण प्रभाव पौधे में पुराने परिवर्तनों को बढ़ावा देना है। इस प्रकार, यह ऊतक द्वारा बड़ी मात्रा में संश्लेषित होता है जो कि जीर्णता से गुजरता है और इस संपत्ति के कारण फल पकने से भी इसे फल पकने वाला हार्मोन के रूप में भी जाना जाता है।
चूंकि एथिलीन एक वाष्पशील पदार्थ है, इसलिए एक पौधे में इसका उत्पादन उसके पास के अन्य पौधों के विकास को प्रभावित कर सकता है।

Functions of Ethylene

एथिलीन विभिन्न महत्वपूर्ण शारीरिक प्रभाव दिखाता है

(a) डिवोट रोपण में, एथिलीन बीजिंग के क्षैतिज विकास, धुरी की सूजन और एपिकल हुक के गठन को प्रभावित करता है।

(b) यह फल पकने में अत्यधिक प्रभावी है। यह श्वसन की दर को भी बढ़ाता है। श्वसन दर में इस वृद्धि को श्वसन संबंधी चरमोत्कर्ष कहा जाता है।

(c) बीज और कली सुप्तता को तोड़ने में मदद करता है।

(d) मूंगफली के बीजों में अंकुरण की शुरुआत और आलू के कंदों का अंकुरण भी किसके कारण होता है?
पौधों में एथिलीन का उत्पादन।

(e) गहरे पानी के चावल के पौधों में, एथिलीन तेजी से इंटरनोड पेटिओल बढ़ाव को बढ़ावा देता है।

(f) यह जड़ की वृद्धि और जड़ के रोम के निर्माण को बढ़ावा देकर पौधों की अवशोषण सतह को बढ़ाने में सहायक साबित होता है।

(g) यह अनानास, आम और अन्य संबंधित पौधों जैसे फलों में फूल आने को भी उत्तेजित करता है।

इतनी सारी सकारात्मक प्रतिक्रियाओं के अलावा एथिलीन की नकारात्मक प्रतिक्रिया भी होती है। एथिलीन का विमोचन आमतौर पर ऑक्सिन के संश्लेषण को रोकता है।

Applications of Ethylene

चूंकि एथिलीन पौधों में इन कई शारीरिक प्रक्रियाओं को विनियमित करने में मदद करता है। इसे कृषि क्षेत्र में सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जाने वाला पीजीआर माना जाता है।

एथेफ़ोन यह एथिलीन के स्रोत के रूप में सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जाने वाला यौगिक है। यह एक जलीय घोल में आसानी से अवशोषित हो जाता है और पौधे के भीतर ले जाया जाता है। यह धीरे-धीरे एथिलीन छोड़ता है।

(a) एथेफॉन फल पकने (टमाटर और सेब में) को नियंत्रित करने के लिए जाना जाता है।

(b) यह फूलों और फलों में फोड़े को तेज करने में भी मदद करता है (फलों जैसे कपास, चेरी, अखरोट, आदि के पतले होने का कारण बनता है)।

(c) मादा फूलों को बढ़ावा देने में मदद करता है, फल की उपज, उदाहरण के लिए, ककड़ी।

5. Abscisic Acid

यह थोड़ा अम्लीय वृद्धि हार्मोन है जो अन्य उल्लिखित वृद्धि हार्मोन, यानी ऑक्सिन, जिबरेलिन और साइटोकिनिन के साथ बातचीत करके विकास अवरोधक के रूप में कार्य करता है।
इस प्रकार, अन्य पीजीआर की तरह, एब्सिसिक एसिड का भी पौधों की वृद्धि और विकास पर व्यापक प्रभाव पड़ता है।
चूंकि इसका उत्पादन तनाव (सूखा, जल जमाव, अत्यधिक तापमान, आदि जैसी प्रतिकूल परिस्थितियों) के तहत प्रेरित होता है। इस प्रकार, इसे तनाव हार्मोन के रूप में जाना जाता है। यह जिबरेलिक एसिड के प्रति विरोधी रूप से कार्य करता है।
यह हार्मोन प्रवाहकीय चैनलों द्वारा प्रसार की प्रक्रिया के माध्यम से पौधों के सभी भागों में पहुँचाया जाता है।

Functions of Abscisic Acid

एब्सिसिक एसिड विभिन्न महत्वपूर्ण शारीरिक प्रभाव दिखाता है
(i) कलियों और बीजों की अनुपस्थिति और सुप्तता को विनियमित करने में इसकी प्राथमिक भूमिका है। सुप्तावस्था को प्रेरित करके यह बीजों को शुष्कता और प्रतिकूल वृद्धि से संबंधित अन्य कारकों का सामना करने में मदद करता है।

(ii) यह एक सामान्य पौधे के विकास अवरोधक के रूप में कार्य करता है और पौधों के चयापचय को भी रोकता है।

(iii) बीज के अंकुरण को रोकने में इसकी भूमिका है।

(iv) बीज विकास और परिपक्वता में भी महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

(v) एब्सिसिक एसिड रंध्रों के बंद होने को उत्तेजित करता है।
एब्सिसिक एसिड को डॉर्मिन के रूप में भी जाना जाता है क्योंकि पौधों में कई प्रकार की सुप्तता को बढ़ावा देता है।

The Mechanism of Stomatai Ciosmg by ABA

एबीए गार्ड कोशिकाओं की सतह पर प्लाज्मा झिल्ली के रिसेप्टर्स को बांधता है।

रिसेप्टर्स बदले में कई इंटरकनेक्टिंग मार्गों को सक्रिय करते हैं, जो साइटोसोल में pH में वृद्धि का कारण बनता है जो रिक्तिका से साइटोसोल में Ca⁺² के हस्तांतरण को बढ़ावा देता है।

यह सब रंध्रों को बंद करने का कारण बनता है, और रंध्रों का खुलना तब होता है जब स्थितियां इसके ठीक विपरीत होती हैं।
विकास नियामकों के बीच बातचीत

वृद्धि के प्रत्येक चरण के नियमन के लिए, अर्थात पौधों में विभेदन और विकासात्मक प्रक्रियाओं के लिए दो या दो से अधिक फाइटोहोर्मोन एक दूसरे से घनिष्ठ रूप से संबंधित हैं। ये या तो सहक्रियात्मक या विरोधी रूप से कार्य कर सकते हैं।

इस प्रकार, प्रत्येक PGR की कोई न कोई भूमिका होती है। इसी तरह, एक पौधे के जीवन में भी कई घटनाएं होती हैं जहां एक से अधिक PGR भी उस विशेष घटना को प्रभावित करने के लिए शामिल होते हैं, उदाहरण के लिए,

(i) बीजों और कलियों की निष्क्रियता ज्यादातर एब्सिसिक एसिड के कारण होती है, जबकि यह जिबरेलिन द्वारा टूट जाती है।

(ii) ऑक्सिन और साइटोकिनिन शिखर प्रभुत्व को नियंत्रित करने में विरोधी रूप से कार्य करते हैं, अर्थात, ऑक्सिन शिखर प्रभुत्व का कारण बनते हैं, जबकि साइटोकिनिन उन्हें दूर करने में मदद करते हैं।

(iii) बुढ़ापा ऑक्सिन और साइटोकिनिन दोनों द्वारा रोका जाता है, जबकि इसकी उत्तेजना एब्सिसिक एसिड द्वारा की जाती है।

(iv) ऑक्सिन और साइटोकिनिन कोशिका विभाजन को बढ़ावा देने में सहक्रियात्मक रूप से कार्य करते हैं।