संशोधन
वनस्पतींमधील संरक्षण यंत्रणा
रोगकारक जीवांनी वनस्पतींवर हल्ला केला की वनस्पतींमधील संरक्षण यंत्रणा जागृत होते हे आपण मागील सत्रात पाहिले. या सत्रात आपण वनस्पतींमधील संरक्षण यंत्रणा कशी असते, तिचे स्वरूप कसे असते ते पाहुया.
वनस्पतींमध्ये विविध प्रकारची संरक्षण यंत्रणा असते.
- निसर्गतः (उपजत) असलेली संरक्षण यंत्रणा.
- वनस्पतींनी निर्माण केलेली संरक्षण यंत्रणा.
- या शिवाय संरक्षणाचे अन्य विविध मार्गही असतात.
(1) निसर्गतः (उपजत) असलेली संरक्षण यंत्रणा –
(अ) उपजत रचनात्मक संरक्षण यंत्रणा –
रचनात्मक संरक्षक यंत्रणेचा मुख्य घटक वनस्पतींच्या पेशींवरील आवरण. काही पेशींवर मेणाचे आवरण असते. तर काही पेशींवर जाडसर दुसर्या पेशींचे आवरण असते. त्याचप्रमाणे पाने व खोडावर असणार्या छिद्रांचा आकार, आकारमान व त्यांचे स्थान हे सुध्दा संरक्षणाचे कार्य करतात.
(ब) उपजत रासायनिक संरक्षण यंत्रणा –
काही वनस्पती अवरोधक म्हणजे रोगकारक जीवांमध्ये हस्तक्षेप करणारी रसायने सोडतात. उदा. टॉमेटो – ही वनस्पती बुरशीनाशक रसायन पानांवर सोडते. त्यामुळे पानांवर होणारी बुरशीची वाढ रोखली जाते. त्याचबरोबर काही फिनॉलिक संयुगे, टॅनिन्स, काही आम्ल मोठ्या प्रमाणात वानस्पतींची पाने, फुले व फळांमध्ये असतात. हे सर्व, काही ठराविक रोग निर्माण करणार्या सूक्ष्म जीवांची वाढ रोखतात.
(क) काही आवश्यक घटकांच्या कमतरतेमुळे होणारे संरक्षण –
ज्या वनस्पतींमध्ये, हल्ला करता येईल अशी वनस्पती रोगकारक सूक्ष्म जीवांना ओळखता येऊ शकेल असे घटकच नसतील तर, सूक्ष्म जीव अशा वनस्पतींवर हल्ला करू शकत नाहीत. त्याचे मुख्य कारण म्हणजे रोगकारक जीव वनस्पतींच्या विविध भागांवर चिकटतात व नंतर हल्ला करतात. पण चिकटण्यासाठी अशी योग्य जागा त्यांना मिळाली नाही तर वनस्पतींचे संरक्षण होते.
(2) वनस्पतींनी निर्माण केलेली रासायनिक संरक्षण यंत्रणा –
ज्या भागावर रोगकारक जीव हल्ला करतात त्या भागावर वनस्पती जॅस्मोनिक आम्ल, फिनॉलिक संयुगे, कॅफिक आम्ल, क्लोरोजेनिक आम्ल, फेरूलिक आम्ल इत्यादीं सारखी रसायने तयार करतात. त्यामुळे त्या भागातील रोगकारक जीव मारले जातात व वनस्पतींचे संरक्षण होते.
(3) वनस्पतींच्या संरक्षणाचे अन्य मार्ग –
(अ) रोगप्रतिकारक शक्ती वाढेल असे घटक/रसायने वनस्पतींना पुरविणे.
(ब) रोगकारक जीवांकडून हल्ल्याची चेतना मिळाल्याशिवाय वनस्पती प्रतिकार करत नाहीत. त्यामुळे वनस्पतींना प्रतिकार करण्यासाठीची चालना मिळेल अशा रसायनांचा पुरवठा करणे.
(क) जैव-तंत्रज्ञानाचा वापर करून वनस्पतींमध्ये रोगांना प्रतिकार करणार्या जनुकाची (Genes) निर्मिती करता येते. अशा वनस्पतींमध्ये रोगांना प्रतिकार करण्याची ताकद निर्माण होते.
अशा प्रकारे वनस्पती स्वतःमध्ये रचनात्मक बदल करून, विविध रसायनांचा वापर करून स्वतःचे संरक्षण करतात. त्याचप्रमाणे आपण असे बदल करून किंवा काही रसायने वनस्पतींना पुरवून त्यांचे रोगांपासून संरक्षण करू शकतो.
या पुढील सत्रात आपण वनस्पतींच्या रोगांवरील उपाययोजना, उपचार पध्दती या संबंधी माहिती घेऊया.
November 2022
Research
Defence system in plants
In the session of October, we have seen that plants defence system starts working as soon as pathogens attack the plants. In this session we are going to see the form of defence system in the plants.
In general, there are different defence systems in plants; of which some are discussed in this session.
- Pre-existing Defences –
A. Pre-existing structural defences –
The first line of defence of a plant against pathogen is its surface, which the pathogen must adhere to and penetrate if it is to cause infection. Some structural defences are present in the plant even before the pathogen comes in contact with the plant. Such structures include the amount and quality of wax and cuticle that cover the epidermal cell walls, the size, location and shapes of stomata and lenticles, and the presence of tissues made of thick- walled cells that hinder the advance of the pathogen on the plant.
B. Pre-existing chemical defences –
Plants exude a variety of substances through the surface of their aboveground parts as well as through the surface of their roots. Some of the compounds released by certain kinds of plants, however seem to have an inhibitory action against certain pathogens. Fungitoxic exudates on the leaves of some plants, e.g., tomato and sugar beet, seem to be present in sufficient concentrations to inhibit the germination of spores of fungi Botrytis and Cercospora, respectively, that may be present in dew or rain droplets on these leaves.
2. Induced defences –
A. Induced structural defences –
Some of these defence structures formed involve the cytoplasm of the cells under attack, and the process is called cytoplasmic defence reaction; others involve the walls of invaded cells and are called cell wall defence structures; and still others involve tissues ahead of the pathogen (deeper into the plant) and are called histological defence structures. Finally, the death of the invaded cell may protect the plant from further invasion. This is called the necrotic or hypersensitive defence reaction.
B. Induced chemical defences –
Several types of molecules have been implicated in intracellular signal transduction. The most common such signal transducers appear to be various protein kinases, calcium ions, phosphorylases and phospholipases, ATPases, hydrogen peroxide (H2O2), ethylene and others. Systematic signal transduction which leads to systematic acquired resistance, is thought to be carried out by salicylic acid, oligogalacturonides released from plant cell walls, jasmonic acid, systemin, fatty acids, ethylene, and others. Some natural or synthetic chemicals, such as salicylic acid and the synthetic dichloroisonicotinic acid, also activate the signalling pathway that leads to systematic acquired resistance against several diverse types of plant pathogenic viruses, bacteria and fungi.
3. Defence through lack of essential factors –
Plants of a species or variety may not become infected by a pathogen if their surface cells lack specific recognition factors that can be recognized by the pathogen. If the pathogen does not recognize the plant as one of its host plants, it may not become attached to the plant or may not produce infection substance, such as enzymes, or structures, such as appressoria, penetration pegs and haustoria, necessary for the establishment of infection.
4. Other ways of defences –
- To supply different substances / chemicals, to the plants which increases plants immunity.
- To supply different chemicals, which let the plant to activate its defence system against any attack by pathogen.
- Genetic engineering of plants with genes that provide appropriate plant resistance against diseases.
In this way plants defend themselves against attack of pathogens or from different diseases. In the next session we will see diagnosis of diseases in plants.