पौधे के अंग विकास का दस्तावेजीकरण

जीवित जीवों में, विकास कई समन्वित प्रक्रियाओं का एक संयोजन है जो विकास के दौरान समय और स्थान में परस्पर क्रिया करता है। नाजुक सिम्फनी में एक झूठे नोट के विनाशकारी परिणाम हो सकते हैं। हालाँकि, इस जैविक संगीत का सटीक स्कोर अक्सर वैज्ञानिकों के लिए एक रहस्य होता है। एक समाधान वास्तविक समय में अंग वृद्धि का निरीक्षण करने के लिए उन्नत माइक्रोस्कोपी तकनीकों का उपयोग करना है। चुनौती यह है कि इस तरह के दृष्टिकोण दीर्घकालिक निगरानी के अनुकूल नहीं हैं। इसके अलावा, वे अंगों पर दबाव डाल सकते हैं, विकास को बाधित कर सकते हैं।

इस मुद्दे को हल करने के लिए, INRAE ​​के शोधकर्ताओं ने एक अनूठी विधि विकसित की है जिसे उन्होंने पौधों पर लागू किया है। सबसे पहले, कई अलग-अलग पौधों पर चित्रण करते हुए, वैज्ञानिक विकास के चरणों की सीमा का प्रतिनिधित्व करने वाले पत्तों की तस्वीर लेते हैं। इस फोटो कैटलॉग में लक्षित एल्गोरिदम को लागू करते हुए, प्रत्येक को एक आयु निर्दिष्ट करना संभव है पत्ता और समय के साथ विकास का पुनर्निर्माण करें। इस कार्य में उनकी मदद करने के लिए, शोधकर्ता एक ओपन-सोर्स सॉफ्टवेयर प्रोग्राम- मॉर्फोलीफ का फायदा उठाते हैं, जिसे उन्होंने 2016 में ENS de Lyon के सहयोग से विकसित किया था।

अगला कदम मॉडल प्लांट अरबिडोप्सिस थलियाना में पत्ती के विकास को व्यापक रूप से दस्तावेज करने के लिए विधि का उपयोग करना था। कई हफ्तों की अवधि में, वैज्ञानिकों ने सैकड़ों जंगली-प्रकार और पत्तियों को एकत्र किया उत्परिवर्ती उपभेद; उत्तरार्द्ध में आनुवंशिक संशोधनों को प्रभावित किया गया था पत्ती का आकार. इस पद्धति का एक बड़ा लाभ इसके कार्यान्वयन में आसानी है: इसके लिए किसी परिष्कृत उपकरण की आवश्यकता नहीं है। वास्तव में, एक मानक माइक्रोस्कोप का उपयोग पहले के विकासात्मक चरणों (पत्ती का आकार <0.1 मिमी) की तस्वीरें लेने के लिए किया गया था, और बाद के विकासात्मक चरणों (पत्ती का आकार> 1 सेमी) के लिए एक फ्लैटबेड स्कैनर का उपयोग किया गया था।

https://www.youtube.com/embed/UU2YahNiTpI?color=whiteReconstructing the complete story of leaf development. Credit: INRAE – Jasmine Burguet

छवियों ने पत्ती के विकास की एक सटीक कहानी बताई, अंतरिक्ष और समय में महत्वपूर्ण बिंदुओं को स्पष्ट किया जो सामान्य रूप से विकास में बहुत योगदान देता है। विशेष रूप से, विश्लेषण से पता चला है कि जंगली-प्रकार और उत्परिवर्ती पौधों में समान प्रारंभिक विकासात्मक प्रक्षेपवक्र हो सकते हैं जो बाद के विशिष्ट चरणों में अलग हो जाते हैं।

पादप विकास की यह विस्तृत समझ पादप वृद्धि के अनुकूलन के लिए भविष्य की रणनीतियों को सूचित कर सकती है। शोधकर्ताओं का दृष्टिकोण बेहद लचीला है और जानवरों सहित किसी भी प्रकार के अंग के लिए अनुकूलित किया जा सकता है। इस प्रकार यह एक हो सकता है महत्वपूर्ण उपकरण अंग और जीव को नष्ट करने की मांग के अध्ययन में विकास.

अध्ययन पत्रिका में प्रकाशित किया गया है मात्रात्मक संयंत्र जीवविज्ञान.