अध्ययन: कवक और बैक्टीरिया अंगूर की बेलों की पत्तियों का रसायन सूक्ष्म रूप से बदलते हैं

मंगलवार को Plant Biology जर्नल में प्रकाशित एक अध्ययन में पाया गया कि अंगूर की बेलों में माइकोराइज़ल कवक और लाभकारी बैक्टीरिया डालने से पत्तियों के खनिजों और वाष्पशील यौगिकों में छोटे, लेकिन मापने योग्य बदलाव आए। Tempranillo और Cabernet Sauvignon में प्रतिक्रियाएं अलग-अलग थीं। शोधकर्ताओं ने कहा कि नतीजे संकेत देते हैं कि ये सूक्ष्मजीव पत्तियों के मूल रासायनिक स्वरूप को इस तरह बदल सकते हैं, जो बाद में जैविक तनाव के प्रति बेलों की प्रतिक्रिया के लिए मायने रख सकता है। हालांकि, अध्ययन में यह नहीं दिखा कि पौधे रोगों के प्रति अधिक प्रतिरोधी हो गए।

अध्ययन में अर्बस्कुलर माइकोराइज़ल कवकों (AMF) को देखा गया, जो पौधों की जड़ों के साथ सहजीवी रूप से रहते हैं। इसके साथ ही पौधों की वृद्धि को बढ़ावा देने वाले राइज़ोबैक्टीरिया (PGPRs) का भी अध्ययन किया गया। शोधकर्ता ऐसी सूक्ष्मजीवी साझेदारियों को रासायनिक फसल-सुरक्षा के संभावित विकल्पों के तौर पर परख रहे हैं, खासकर उन अंगूर के बागों में जो पौधों का स्वास्थ्य बनाए रखते हुए पर्यावरणीय प्रभाव घटाने के तरीके तलाश रहे हैं।

शोधपत्र के साथ प्रकाशित सार के अनुसार, टीम ने जांचा कि क्या अंगूर की दोनों किस्मों में इन लाभकारी सूक्ष्मजीवों को डालने से पत्तियों का पोषण बेहतर हो सकता है और वाष्पशील कार्बनिक यौगिकों (VOCs) की मात्रा बढ़ सकती है, जिनका संबंध पौधों की मूलभूत रक्षा-प्रणालियों से है। ये यौगिक पत्तियों की रासायनिक संरचना का हिस्सा हैं और पौधों के संकेत-संचार तथा तनाव के प्रति प्रतिक्रियाओं में भूमिका निभा सकते हैं। शोधकर्ताओं ने पौधों के आयनोम यानी पत्तियों में खनिजों की संरचना भी मापी।

अध्ययन में दोनों किस्मों की पत्तियों में 40 से अधिक वाष्पशील यौगिकों की पहचान हुई। इनमें से अधिकांश का निर्माण लिपऑक्सीजनेज़-हाइड्रोपेरॉक्साइड लाइएज़ मार्ग से हुआ, जो तथाकथित ‘ग्रीन लीफ वॉलाटाइल्स’ से जुड़ा है। ये ऐसे रसायन हैं जिनका अक्सर पौधों को चोट लगने और रक्षा-संकेतों से संबंध होता है। Cabernet Sauvignon में VOCs की कुल मात्रा Tempranillo से अधिक थी। इसमें पेंटाइल लीफ वॉलाटाइल्स, कुछ ग्रीन लीफ वॉलाटाइल्स और शिकिमेट मार्ग से बनने वाले कुछ यौगिकों का स्तर भी अधिक था।

सूक्ष्मजीवी उपचार का दोनों किस्मों पर एक जैसा असर नहीं हुआ। Cabernet Sauvignon में माइकोराइज़ल सहजीवन से ग्रीन लीफ वॉलाटाइल्स की सांद्रता बढ़ी और 2-हेक्सेनल तथा 3-हेक्सेनल का संचय बढ़ा। इन दोनों यौगिकों का संबंध पत्तियों की गंध और तनाव के प्रति पौधों की प्रतिक्रियाओं से है। इसके उलट, Tempranillo में शोधकर्ताओं ने मेवलोनेट मार्ग से संश्लेषित वाष्पशील यौगिकों में कमी दर्ज की।

खनिजों के नतीजे भी किस्म के अनुसार अलग थे। माइकोराइज़ेशन से Tempranillo की पत्तियों में तांबे का स्तर बढ़ा, जबकि Cabernet Sauvignon में लोहे का स्तर घटा। AMF के साथ सहजीवन में रहने पर Cabernet Sauvignon की पत्तियों में घुलनशील फेनोलिक्स भी कम हुए। पौधों की रक्षा और चयापचय में भूमिका के कारण फेनोलिक यौगिकों का अक्सर अध्ययन किया जाता है, हालांकि शोधपत्र के सार में यह दावा नहीं किया गया कि देखे गए बदलावों से रोगजनकों के खिलाफ बेहतर सुरक्षा मिली।

लेखकों ने इन प्रभावों को सूक्ष्म और किस्म-विशिष्ट बताया। दूसरे शब्दों में, सूक्ष्मजीवों के टीकाकरण से पत्तियों का रसायन बदला, लेकिन बदलावों की दिशा और सीमा अंगूर की किस्म पर निर्भर थी। उन्होंने कहा कि ये अंतर प्रतिरोध के अलग-अलग स्तरों से जुड़े हो सकते हैं और यह भी जोड़ा कि रोगजनक के हमले के जवाब में VOCs का संश्लेषण होने की संभावना से इनकार नहीं किया जा सकता। फिर भी, सार में यह दावा नहीं किया गया कि उपचार ने बेलों को बाद में रोग के दबाव का सामना करने के लिए प्रमाणित रूप से तैयार किया।

यह अंतर महत्वपूर्ण है, क्योंकि अंगूर के बागों में पारंपरिक पौध-सुरक्षा रसायनों पर निर्भरता घटाने में मदद कर सकने वाले जैविक उपायों की तलाश बढ़ रही है। Tempranillo और Cabernet Sauvignon प्रमुख वाइन अंगूर हैं, इसलिए ये निष्कर्ष अधिक टिकाऊ अंगूर-बाग प्रबंधन में पेय क्षेत्र की दिलचस्पी के लिहाज से प्रासंगिक हो सकते हैं। लेकिन नतीजे यह भी संकेत देते हैं कि एक किस्म की पत्तियों का रसायन बदलने वाला उपचार दूसरी किस्म पर वैसा ही असर नहीं कर सकता। इससे यह मानने की गुंजाइश सीमित होती है कि सूक्ष्मजीवी टीकाकरण सभी वाइन अंगूरों पर एक समान तरीके से लागू किया जा सकता है।

शोधकर्ताओं ने वाष्पशील यौगिकों को अलग करने और उनका विश्लेषण करने के लिए हेडस्पेस सॉलिड-फेज माइक्रोएक्सट्रैक्शन और गैस क्रोमैटोग्राफी-मास स्पेक्ट्रोमेट्री का इस्तेमाल किया। खनिजों का मापन इंडक्टिवली कपल्ड प्लाज़्मा ऑप्टिकल एमिशन स्पेक्ट्रोस्कोपी से किया गया, जबकि प्रोटीन, शर्करा, फेनोलिक्स, स्टार्च और प्रोलाइन का आकलन स्पेक्ट्रोफोटोमेट्रिक विधियों से हुआ। इन मापों से टीम टीकाकरण के बाद पत्तियों से निकलने वाले रासायनिक यौगिकों और उनकी पोषण स्थिति—दोनों की तुलना कर सकी।

यह शोधपत्र D. Kozikova, I. Pascual, I. Garmendia और N. Goicoechea ने प्रकाशित किया। सार के आधार पर, यह अध्ययन इस प्रमाण को बढ़ाता है कि मिट्टी के लाभकारी सूक्ष्मजीव अंगूर की बेलों की कार्यिकी को प्रभावित कर सकते हैं, लेकिन यह प्रभाव जटिल और किस्म पर निर्भर होता है। यह निर्धारित करने के लिए आगे और काम की जरूरत होगी कि क्या पत्तियों में दिखे बदलाव खेत में रोगजनकों के वास्तविक दबाव का सामना करने पर बेलों का प्रतिरोध सचमुच बढ़ाते हैं।