উদ্ভিদ চক্র স্তরে খরা স্ট্রেস মেমরি: একটি পর্যালোচনা অংশ 1

বিমূর্ত:

উদ্ভিদ হল অস্থির জীব যাদের বেঁচে থাকা নির্ভর করে তাদের গতিশীল, স্ট্রেসপূর্ণ অবস্থার সাথে মোকাবিলা করার কৌশলের উপর। তাদের উত্পাদনশীলতার উপর নেতিবাচক প্রভাবগুলি কমানোর জন্য বারবার চাপের সাথে খাপ খাইয়ে নেওয়ার জন্য ফসলের ক্ষমতা উন্নত করা জরুরি।

মানসিক চাপ এবং স্মৃতিশক্তির মধ্যে সম্পর্ক খুবই ঘনিষ্ঠ। সঠিক পরিমাণে মানসিক চাপ আমাদের স্মৃতিশক্তিকে উন্নত করতে পারে, অন্যদিকে অতিরিক্ত চাপ আমাদের স্মৃতিশক্তিকে দুর্বল করে দিতে পারে।

প্রথমত, সঠিক পরিমাণে চাপ আমাদের স্মৃতিশক্তিকে উদ্দীপিত করতে পারে। যখন আমরা একটি নির্দিষ্ট মাত্রার চাপের মধ্যে থাকি, তখন আমরা আরও বেশি ফোকাস করব এবং বিভিন্ন চ্যালেঞ্জ এবং চাপ মোকাবেলা করার জন্য ইতিবাচকভাবে চিন্তা করব। এই ক্ষেত্রে, আমাদের স্মৃতিশক্তি ব্যায়াম এবং উন্নত হবে।

দ্বিতীয়ত, অতিরিক্ত চাপ আমাদের স্মৃতিশক্তিকে ব্যাপকভাবে প্রভাবিত করতে পারে। যখন আমরা অসহনীয় চাপের মধ্যে থাকি, তখন আমাদের শরীর কর্টিসল নামক একটি হরমোন নিঃসরণ করে, যা আমাদের মস্তিষ্কের স্বাস্থ্যের ক্ষতি করতে পারে, আমাদের মস্তিষ্কের কোষগুলির বিপাককে ধীর করে দেয় এবং স্মৃতি গঠনে বাধা দেয়। এটি আমাদের এই পরিস্থিতিতে জিনিসগুলি খুব ভালভাবে মনে রাখতে অক্ষম করে তোলে।

অতএব, একটি ভাল স্মৃতি বজায় রাখার জন্য, আমাদের মাঝারি চাপ নিয়ন্ত্রণে মনোযোগ দিতে হবে এবং আমাদের স্ট্রেস প্রতিরোধ ক্ষমতা বাড়াতে হবে। মানসিক চাপ দূর করার জন্য আমরা কার্যকর পদ্ধতি ব্যবহার করতে পারি, যেমন পরিমিত ব্যায়াম করা, গান শোনা, আমাদের মানসিকতা সামঞ্জস্য করা ইত্যাদি। এটা দেখা যায় যে আমাদের স্মৃতিশক্তি উন্নত করতে হবে, এবং Cistanche deserticola উল্লেখযোগ্যভাবে স্মৃতিশক্তি উন্নত করতে পারে কারণ Cistanche deserticola হল একটি ঐতিহ্যবাহী চীনা ঔষধি উপাদান যার অনেকগুলি অনন্য প্রভাব রয়েছে, যার মধ্যে একটি হল স্মৃতিশক্তি উন্নত করা। Cistanche deserticola এর কার্যকারিতা ট্যানিক অ্যাসিড, পলিস্যাকারাইডস, ফ্ল্যাভোনয়েড গ্লাইকোসাইড ইত্যাদি সহ অনেক সক্রিয় উপাদান থেকে আসে। এই উপাদানগুলি বিভিন্ন পথের মাধ্যমে মস্তিষ্কের স্বাস্থ্যকে উন্নীত করতে পারে।

মেমরি বাড়ানোর ১০টি উপায় জেনে নিন ক্লিক করুন

যদিও খরার সাথে উদ্ভিদ অভিযোজন সম্পর্কে আমাদের জ্ঞান গত কয়েক দশকে ব্যাপকভাবে বৃদ্ধি করা হয়েছে, সাম্প্রতিক গবেষণাগুলি পুনরাবৃত্ত চাপের প্রতি উদ্ভিদের প্রতিক্রিয়া মোকাবেলা করেছে। বর্তমান পর্যালোচনাটি একাধিক খরার ঘটনাতে উদ্ভিদের প্রতিক্রিয়া সম্বোধন করা অধ্যয়নের প্রধান ফলাফলগুলিকে সংশ্লেষিত করে এবং খরার চাপকে মনে রাখার জন্য উদ্ভিদের ক্ষমতা প্রদর্শন করে।

স্ট্রেস মেমরিকে একটি প্রাইমিং ইফেক্ট হিসাবে বর্ণনা করা হয়েছে যা একটি একক স্ট্রেস ইভেন্টের সাথে তুলনা করার সময় পুনরাবৃত্তি করা স্ট্রেসের ভিন্ন প্রতিক্রিয়ার অনুমতি দেয়। এখানে, উদ্ভিদ চক্র স্তরে জলের চাপ মেমরির উপর বিশেষভাবে ফোকাস করে, আমরা শস্যের আণবিক, শারীরবৃত্তীয় এবং অঙ্গসংস্থানগত স্তরের পাশাপাশি মডেল প্রজাতি আরবিডোপসিস থালিয়ানাতে বিভিন্ন অন্তর্নিহিত প্রক্রিয়াগুলি বর্ণনা করি।

অধিকন্তু, খরা স্ট্রেস মেমরি অধ্যয়ন করার জন্য একটি ধারণাগত বিশ্লেষণ কাঠামোর প্রস্তাব করা হয়েছে। অবশেষে, উদ্ভিদ এবং মাটির অণুজীবের মধ্যে মিথস্ক্রিয়াগুলির অপরিহার্য ভূমিকার উপর জোর দেওয়া হয় চাপের সময় কারণ তাদের প্লাস্টিকতা সামগ্রিক উদ্ভিদের স্থিতিস্থাপকতাকে সমর্থন করার ক্ষেত্রে মূল ভূমিকা পালন করতে পারে।

মূলশব্দ: জল চাপ; সহনশীলতা; উদ্ভিদ-মাইক্রোব ইন্টারপ্লে; প্রাইমিং; মেমরি জিন; মাটির উত্তরাধিকার।

1। পরিচিতি

বিশ্বের জনসংখ্যা 2050 সালে প্রায় 9.1 বিলিয়ন পৌঁছাতে হবে। খাদ্য চাহিদার একটি গুরুত্বপূর্ণ বৃদ্ধি ইতিমধ্যেই পরিলক্ষিত হচ্ছে [1]। একই সময়ে, কৃষি উৎপাদন জলবায়ু পরিবর্তনের হুমকির সম্মুখীন, যা আরও গুরুতর এবং ঘন ঘন চাপপূর্ণ পরিস্থিতি দ্বারা চিহ্নিত করা হয় যা উদ্ভিদের বৃদ্ধিকে বাধা দেয়।

জনসংখ্যা বৃদ্ধি এবং জলবায়ু পরিবর্তন বিশ্ব জনসংখ্যাকে খাওয়ানোর জন্য জলবায়ু পরিবর্তনের জন্য আরও স্থিতিস্থাপক উদ্ভিদের প্রজননে একটি অভূতপূর্ব চ্যালেঞ্জ তৈরি করছে। এই প্রেক্ষাপটে, বিশ্বব্যাপী উদ্ভিদ উৎপাদনের জন্য খরাকে সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ এবং ক্ষতিকারক চাপ হিসেবে চিহ্নিত করা হয়েছে, যা শস্যচক্রের বেশ কিছু গুরুত্বপূর্ণ মুহূর্তে ফলনকে প্রভাবিত করে।

যদিও অসংখ্য গবেষণায় বিভিন্ন উদ্ভিদের বিকাশের পর্যায়ে ঘটে যাওয়া বিভিন্ন খরার তীব্রতার প্রভাব চিহ্নিত করা হয়েছে [2,3], খুব কম লোকই পুনরাবৃত্ত খরার সময় উদ্ভিদের বিকাশ এবং বৃদ্ধির প্রভাবের তদন্ত করেছে [4-6]।

উদ্ভিদ একটি স্ট্রেস ইভেন্টকে "মনে রাখতে" পারে এবং পরবর্তী চাপের প্রতিক্রিয়ায় তাদের আচরণ পরিবর্তন করতে পারে [6]। এই তথাকথিত মেমরিটিকে "অভিজ্ঞতা অ্যাক্সেস করার ক্ষমতা যাতে নতুন প্রতিক্রিয়া অতীতের প্রাসঙ্গিক তথ্য অন্তর্ভুক্ত করে" এবং "আগের সিগন্যালিংয়ের তথ্য স্টোরেজ, পরবর্তী সময়ে অনেক তথ্য পুনরুদ্ধার করার ক্ষমতা" হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়। [৭]।

Lämke এবং Bäurle [8] তিনটি ভিন্ন ধরনের স্ট্রেস মেমরি সংজ্ঞায়িত করেছেন: (i) সোম্যাটিক স্ট্রেস মেমরি, মাইটোটিকভাবে উত্তরাধিকারসূত্রে যা শুধুমাত্র একটি জীবের জীবদ্দশায় স্থায়ী হয়; (ii) আন্তঃপ্রজন্মীয় স্ট্রেস মেমরি যা শুধুমাত্র প্রথম স্ট্রেস-মুক্ত সন্তানসন্ততিতে পর্যবেক্ষণ করা যায় এবং (iii) ট্রান্সজেনারেশনাল মেমরি যা দুইটির বেশি স্ট্রেস-মুক্ত বংশধর প্রজন্মের পরে মায়োটিকভাবে উত্তরাধিকারী এবং পর্যবেক্ষণযোগ্য।

সোম্যাটিক স্ট্রেস মেমরি এমন উদ্ভিদকে অনুমতি দেয় যারা স্ট্রেস ইভেন্টের অভিজ্ঞতা লাভ করে দিন, সপ্তাহ, বা মাসের জন্য সঞ্চিত তথ্য থেকে উপকৃত হতে এবং আরও চাপের সম্মুখীন হলে তাদের প্রতিক্রিয়া মানিয়ে নিতে। উদাহরণস্বরূপ, এই প্রক্রিয়াটি ঠান্ডা শক্ত হওয়ার ক্ষেত্রে ভালভাবে চিহ্নিত করা হয়েছে [9]।

অধিকন্তু, পূর্ববর্তী স্ট্রেস থেকে প্রাপ্ত তথ্য আন্তঃপ্রজন্ম এবং ট্রান্সজেনারেশনাল স্ট্রেস মেমরি [10,11] এর মাধ্যমে পিতামাতা থেকে সন্তানদের কাছে প্রেরণ করা যেতে পারে। এই দিকটি বর্তমান পর্যালোচনাতে আলোচনা করা হয়নি যা শুধুমাত্র উদ্ভিদের জীবনচক্রের মধ্যে স্মৃতিতে ফোকাস করে।
উদ্ভিদ স্ট্রেস মেমরি প্রথম 1990 এর দশকে পরিলক্ষিত হয়েছিল যখন গবেষকরা উল্লেখ করেছিলেন যে কিছু উদ্ভিদ একটি প্যাথোজেন আক্রমণ [12-14] এর সংস্পর্শে আসার পরে আরও সংক্রমণের জন্য একটি অর্জিত পদ্ধতিগত প্রতিরোধ গড়ে তোলে।

তারপর থেকে, এটি পাওয়া গেছে যে উদ্ভিদের স্মৃতি উদ্ভিদকে পরবর্তী স্ট্রেসের জন্য দ্রুত বা শক্তিশালী প্রতিক্রিয়া জানাতে দেয় এবং বর্ধিত সুরক্ষা প্রদান করতে পারে যখন এমন নির্বোধ উদ্ভিদের তুলনায় যা কখনো কোনো চাপের সম্মুখীন হয়নি। বিষয়ের অন্বেষণের প্রথম গবেষণাগুলি শারীরবৃত্তীয়, প্রোটিওমিক, ট্রান্সক্রিপশনাল এবং এপিজেনেটিক পরিবর্তনগুলি নথিভুক্ত করে প্রাথমিক ওনাবায়োটিক সীমাবদ্ধতাগুলির বোঝার উন্নতিতে বড় অগ্রগতির দিকে পরিচালিত করেছিল যা উদ্ভিদ স্মৃতি প্রতিষ্ঠার জন্য গুরুত্বপূর্ণ একটি চাপের ছাপ তৈরি করে [6]।

বর্তমান পর্যালোচনায়, আমরা ব্যাখ্যা করি যে কীভাবে এই প্রক্রিয়াগুলি বারবার খরার ঘটনাগুলির সময় আন্তঃসংযুক্ত থাকে এবং উদ্ভিদকে আরও স্থিতিস্থাপক হতে সাহায্য করতে পারে।

অধিকন্তু, যেহেতু উদ্ভিদ মাটি এবং এর উপাদানগুলির সাথে দৃঢ়ভাবে মিথস্ক্রিয়া করে, তাই আমরা উদ্ভিদ এবং মাটির অণুজীবের মধ্যে মিথস্ক্রিয়াকে ধাঁধার আরেকটি সম্ভাব্য অংশ হিসাবে বিবেচনা করি যা উদ্ভিদ খরা স্মৃতির দিকে পরিচালিত করে।

প্রকৃতপক্ষে, মাটির অণুজীব সম্প্রদায়ের গঠন এবং ক্রিয়াকলাপ, সেইসাথে মৃত্তিকা ভৌত রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যগুলি মাটির উত্তরাধিকার প্রভাব দ্বারা আকৃতির হয় এবং পরবর্তী স্ট্রেস [15,16] এর প্রতি উদ্ভিদ প্রতিক্রিয়াকে প্রভাবিত করতে পারে।

2. জলের চাপের স্মৃতি: উদ্ভিদের দিক থেকে

আণবিক থেকে শারীরবৃত্তীয় অন্তর্নিহিত প্রক্রিয়া (সারণী 1) পর্যন্ত নির্দিষ্ট ফোকাস সহ বিভিন্ন ফসলের প্রজাতিতে জলের চাপের স্মৃতি অন্বেষণ করা হয়েছে। যেহেতু জলবায়ু পরিবর্তনের সাথে জলের চাপের ঘটনাগুলি আরও ঘন ঘন ঘটতে পারে, তাই গাছপালা তাদের জীবনচক্রের প্রাথমিক পর্যায় থেকে জলের চাপের স্মৃতিকে একত্রিত করতে পারে যাতে বৃদ্ধি এবং উত্পাদনের উপর পরবর্তী চাপের নেতিবাচক প্রভাবকে কমিয়ে বা উপশম করা যায়।

কিছু ক্ষেত্রে, প্ল্যান্টপ্রাইমিংয়ের ফলে পরবর্তী স্ট্রেসের উচ্চ এবং দ্রুত প্রতিক্রিয়া দেখা যায় (সারণী 1)। আজ অবধি, প্রক্রিয়াটির সাধারণ উপলব্ধি নিম্নরূপ। প্রথমত, একটি চাপের ছাপ প্রথম স্ট্রেস ইভেন্টের সময় স্থাপিত হয়, যার মধ্যে বিভিন্ন শারীরবৃত্তীয় এবং আণবিক প্রক্রিয়া জড়িত থাকে যেমন স্ট্রেস-প্রতিক্রিয়াশীল অসমোরগুলেটিং বিপাক বা প্রতিরক্ষামূলক প্রোটিনের সংশ্লেষণ [9]।

দ্বিতীয়ত, স্ট্রেস-পরবর্তী পুনরুদ্ধারের সময়কালে, এই সঞ্চিত তথ্য উদ্ভিদটিকে একটি অনুমতিমূলক অবস্থায় যেতে দেয়, যা পরবর্তী স্ট্রেসের জন্য দ্রুত বা শক্তিশালী প্রতিক্রিয়ার অনুমতি দেয়। এই তথ্য স্টোরেজ বোঝায় (i) একটি নিষ্ক্রিয় কনফরমেশন [17,18] এবং মেটাবোলাইট এবং ফাইটোহরমোনগুলির মধ্যে প্রোটিনের সঞ্চয়, এবং (ii) ডিএনএ মিথিলেশন, হিস্টোন পরিবর্তন, বা ক্রোমাটিন পুনর্নির্মাণের মাধ্যমে এপিজেনেটিক পরিবর্তন [9,17,19-21] . ক্রোমাটাইন প্লাস্টিসিটি, মায়োটিকভাবে উত্তরাধিকারসূত্রে প্রাপ্ত হোক বা না হোক, তাত্ক্ষণিক চাপের প্রতিক্রিয়া এবং দীর্ঘমেয়াদী অভিযোজন উভয় ক্ষেত্রেই একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা রয়েছে [22,23]।

তৃতীয়ত, পরবর্তী স্ট্রেসের সময়, এই বিভিন্ন যৌগগুলির পূর্বে নিয়োগের ফলে তাদের সংশ্লেষণের জন্য প্রচুর পরিমাণে সময় কমে যায়, এইভাবে দ্রুত প্রতিক্রিয়ার অনুমতি দেয় [২৪,২৫]। অ্যারাবিডোপসিস থালিয়ানা এবং জেয়া মেস [২৫-২৭]-এ পাইওনিয়ারের কাজ দেখায় যে উদ্ভিদের প্রদর্শনী ট্রান্সক্রিপশনাল স্ট্রেস মেমরি খরার একাধিক এক্সপোজারের প্রতিক্রিয়ায়, মেমরি জিনের অস্তিত্ব প্রকাশ করে। এই জিনগুলিকে প্রথম এবং দ্বিতীয় চাপের প্রতিক্রিয়া হিসাবে বিভিন্ন স্তরের প্রতিলিপি তৈরি হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়, তবে প্রতিলিপিগুলির বেসাল স্তরগুলি পুনরুদ্ধারের সময়কালে নন-প্রাইমড উদ্ভিদের মতোই হয় [25]।

এই ধারণা অনুসরণ করে, চিত্র 1 "মেমরি জিন" এবং "নন-মেমোরিজিন" এর শ্রেণীবিভাগকে সংক্ষিপ্ত করে, সেকেন্ড স্ট্রেস সময়কালে তাদের অভিব্যক্তির নিয়ন্ত্রণ অনুসারে চারটি বিভাগে, যখন প্রথম সময়ের সাথে তুলনা করা হয়। [+/+] (বা [−/−]) মেমরি জিনের অভিব্যক্তি (চিত্র 1a) নিয়ন্ত্রণের সাথে তুলনা করার সময় প্রথম এবং দ্বিতীয় স্ট্রেস উভয় সময়েই প্ররোচিত (বা অবদমিত) হয়, পরবর্তী চাপে প্রাইমিং ডিফারেনশিয়াল এক্সপ্রেশন বৃদ্ধির সাথে . কিছু মেমরি জিন প্রথম এবং দ্বিতীয় চাপের প্রতিক্রিয়াতে বিপরীত নিয়ন্ত্রণও প্রদর্শন করতে পারে।

এটি হল (i) [−/+] মেমরিজিনগুলির জন্য (চিত্র 1b), যার অভিব্যক্তিটি প্রথম স্ট্রেসের সময় নিম্ন-নিয়ন্ত্রিত হয় বাটআপ-নিয়ন্ত্রিত দ্বিতীয় চাপের সময়, এবং (ii) [+/-এর জন্য ] মেমরি জিন, যার অভিব্যক্তি প্রথম চাপের সময় আপ-নিয়ন্ত্রিত হয় কিন্তু পরবর্তী চাপের সময় নিম্ন-নিয়ন্ত্রিত হয়।

অন্যদিকে, প্রতিটি স্ট্রেসের প্রতিক্রিয়ায় অনুরূপ স্তরের প্রতিলিপি তৈরি করে এমন জিনগুলিকে "অ-মেমরি জিন" হিসাবে বিবেচনা করা হয় এবং [+/=] বা [−/=] জিন হিসাবে টীকা করা হয় (চিত্র 1d ) [২৬]। ট্রান্সক্রিপশনাল ইভেন্টগুলির এই উত্তরাধিকারকে শারীরবৃত্তীয় পরিবর্তনগুলিতে অনুবাদ করা হয়েছে [18], যা নীচে বিশদ বিবরণ এবং চিত্র 2-এ সংক্ষিপ্ত করা হয়েছে।

For more information:1950477648nn@gmail.com