जड़ अवरोध: नाइट्रोजन स्थिरीकरण सहजीवन का रहस्योद्घाटन

नाइट्रोजन, पौधों के विकास के लिए महत्वपूर्ण है, फलियों जैसे बीन्स और चने को नाइट्रोजन-गरीब मिट्टी के अनुकूल होने के लिए प्रेरित करता है। वे जड़ ग्रंथियां बनाते हैं जिनमें बैक्टीरिया होते हैं जो हवा से नाइट्रोजन निकालने में सक्षम होते हैं। ये राइजोबियम स्थिर नाइट्रोजन के बदले में पौधे से शर्करा प्राप्त करते हैं। कोलोन विश्वविद्यालय, कोपेनहेगन विश्वविद्यालय और कोलोन में मैक्स प्लैंक इंस्टीट्यूट फॉर प्लांट ब्रीडिंग रिसर्च के एक अध्ययन ने इस सहजीवन पर प्रकाश डाला है। साइंस में प्रकाशित, उनके शोध में पौधों और बैक्टीरिया के बीच नाजुक चयापचय को विनियमित करने में जड़ अवरोधों की महत्वपूर्ण भूमिका का विवरण दिया गया है। कैस्परी पट्टी, पौधों की जड़ों में एक जलरोधी अवरोध, एक द्वारपाल के रूप में कार्य करती है, जो पानी और पोषक तत्वों के प्रवाह को पौधे के संवहनी तंत्र में नियंत्रित करती है। यह अवरोध बाहरी नोड्यूल्स के साथ विकसित होता है। इन नोड्यूल्स का गठन भी बारीक रूप से विनियमित होता है: जब नाइट्रोजन की कमी होती है, तो जड़ें पत्तियों को एक अलार्म सिग्नल, सीईपी1 पेप्टाइड भेजती हैं, जो तब नोड्यूल गठन को बढ़ाती हैं। अनुसंधान दल ने पाया कि कैस्परी पट्टी संबंधित सिग्नलिंग मार्गों को नियंत्रित करती है। उन्होंने लेग्यूम लोटस जापोनिकस का अध्ययन किया। जब वैज्ञानिकों ने कैस्परी पट्टी को हटा दिया, तो पौधों ने नाइट्रोजन-गरीब मिट्टी पर बहुत धीरे-धीरे नोड्यूल बनाए। यह रिसाव वाले अवरोध के कारण नहीं था, बल्कि इसलिए कि कोई सीईपी1 सिग्नल नहीं बना था। पौधे नाइट्रोजन की कमी का पता नहीं लगा सके और प्रतिक्रिया नहीं दे सके। नोड्यूल्स के अंदर, शोधकर्ताओं ने कैस्परी पट्टी का एक कॉम्पैक्ट संस्करण भी पाया, जो पौधे और बैक्टीरिया के बीच आदान-प्रदान को विनियमित करता है। इस अवरोध के बिना, शर्करा पौधे से नोड्यूल्स में स्वतंत्र रूप से प्रवाहित होती है। इससे बैक्टीरिया और अधिक गुणा करते हैं, लेकिन वे अब पौधे के लिए पोषक तत्वों के रूप में नाइट्रोजन यौगिकों का उत्पादन नहीं करते हैं। प्रमुख लेखक टोनी ग्रुबे एंडरसन ने कहा, "अध्ययन पौधों और रोगाणुओं के बीच बातचीत में नई अंतर्दृष्टि प्रदान करता है और यह जांचने के लिए एक नया मॉडल सिस्टम स्थापित करता है कि एक सीमित स्थान में एक लाभकारी साझेदारी कैसे हो सकती है।" शोधकर्ताओं के अनुसार, पौधों ने यह सुनिश्चित करने के लिए इस बारीक रूप से ट्यून किए गए नियंत्रण प्रणाली को विकसित किया है कि साझेदारी निष्पक्ष बनी रहे।