پودے انتہائی لمبے ہوتے ہیں، ان کے ہر پتے تک سورج کی روشنی کی رسائی کے لیے جھکتے ہیں۔ صدیوں سے اس رجحان کا مشاہدہ کرنے کے باوجود، سائنس دان اسے پوری طرح سے نہیں سمجھتے۔ اب سالک انسٹی ٹیوٹ کے سائنسدانوں نے دریافت کیا ہے کہ پودوں کے دو عوامل - پروٹین PIF7 اور گروتھ ہارمون آکسین - ایسے محرکات ہیں جو نشوونما کو تیز کرتے ہیں جب پودے سایہ میں ہوتے ہیں اور ایک ہی وقت میں اعلی درجہ حرارت کا سامنا کرتے ہیں۔ انسٹی ٹیوٹ کی سرکاری ویب سائٹ.
29 اگست 2022 کو نیچر کمیونیکیشنز کے جریدے میں شائع ہونے والے نتائج سے سائنسدانوں کو یہ اندازہ لگانے میں مدد ملے گی کہ پودے موسمیاتی تبدیلیوں کا کیا جواب دیں گے اور گلوبل وارمنگ سے فصلوں کو نقصان پہنچانے کے باوجود پیداوار میں اضافہ ہوگا۔
سالک انسٹی ٹیوٹ کے پلانٹ مالیکیولر کے ڈائریکٹر سینئر مصنف پروفیسر جوآن چوری کا کہنا ہے کہ "ابھی، ہم ایک خاص کثافت پر فصلیں اگا رہے ہیں، لیکن ہمارے نتائج بتاتے ہیں کہ ہمیں اس کثافت کو کم کرنے کی ضرورت ہوگی تاکہ موسمیاتی تبدیلیوں کے طور پر پودوں کی نشوونما کو بہتر بنایا جا سکے۔" اور سیل بیالوجی لیبارٹری اور ہاورڈ، ہیوز میڈیکل انسٹی ٹیوٹ کے محقق۔ "پودے روشنی اور درجہ حرارت پر کیسے ردعمل دیتے ہیں اس کی مالیکیولر بنیاد کو سمجھنا ہمیں بہترین پیداوار پیدا کرنے کے لیے پودے لگانے کی کثافت کو ٹھیک کرنے کی اجازت دے گا۔"
انکرن کے دوران، پودے جلدی سے اپنے تنوں کو لمبا کرتے ہیں تاکہ مٹی کو توڑ کر سورج کی روشنی کو جلد سے جلد پکڑ لیں۔ عام طور پر، تنے سورج کی روشنی کے سامنے آنے کے بعد اپنی نشوونما کو سست کر دیتے ہیں۔ لیکن اگر پودا سورج کی روشنی کے لیے ارد گرد کے پودوں سے مقابلہ کرتا ہے یا بڑھتے ہوئے درجہ حرارت کے جواب میں گرم زمین اور پودے کے پتوں کے درمیان فاصلہ بڑھاتا ہے تو تنا دوبارہ لمبا ہو سکتا ہے۔ جب کہ دونوں ماحولیاتی حالات - شیڈنگ اور اعلی درجہ حرارت - تنے کی نشوونما کو متحرک کرتے ہیں، وہ پیداوار کو بھی کم کرتے ہیں۔
اس مطالعہ میں، سائنسدانوں نے ایک ہی وقت میں سایہ دار اور گرم درجہ حرارت میں بڑھنے والے پودوں کا موازنہ کیا - ایسے حالات جو پودے لگانے کی کثافت اور موسمیاتی تبدیلی کی نقل کرتے ہیں۔ سائنسدانوں نے ماڈل پلانٹ Arabidopsis thaliana کے ساتھ ساتھ ٹماٹر اور تمباکو کے قریبی رشتہ دار کا استعمال کیا کیونکہ وہ یہ دیکھنے میں دلچسپی رکھتے تھے کہ آیا ان ماحولیاتی حالات سے پودوں کی تینوں انواع یکساں طور پر متاثر ہوئی ہیں۔
تینوں پرجاتیوں میں، محققین کی ٹیم نے پایا کہ پودے اس وقت بہت لمبے ہو گئے جب انہوں نے بیک وقت پڑوسی پودوں کی طرف سے پیدا ہونے والے سایہ سے بچنے کی کوشش کی اور انہیں زیادہ درجہ حرارت کا سامنا کرنا پڑا۔ سالماتی سطح پر، محققین نے پایا کہ PIF7 ٹرانسکرپشن فیکٹر، ایک پروٹین جو جینز کو آن اور آف کرنے میں مدد کرتا ہے، نے ترقی کو بڑھانے میں مدد کی۔ انہوں نے یہ بھی پایا کہ آکسین کی سطح بڑھ جاتی ہے، ایک گروتھ ہارمون، جب فصلوں کو پڑوسی پودے ملتے ہیں، جو بیک وقت زیادہ درجہ حرارت کے جواب میں نمو کو فروغ دیتے ہیں۔ اس ہم آہنگی والے PIF7-auxin پاتھ وے نے پودوں کو اپنے ماحول کا جواب دینے اور نشوونما کے بہترین حالات کی تلاش میں اپنانے کی اجازت دی۔
ایک متعلقہ ٹرانسکرپشن عنصر، PIF4، اعلی درجہ حرارت پر تنے کی لمبائی کو بھی متحرک کرتا ہے۔ تاہم، سایہ اور بلند درجہ حرارت کے امتزاج کے ساتھ، اس عنصر نے اب کوئی اہم کردار ادا نہیں کیا۔
"ہمیں یہ جان کر حیرت ہوئی کہ PIF4 ایک اہم کردار ادا نہیں کرتا ہے کیونکہ پچھلے مطالعات نے ترقی کے متعلقہ حالات میں اس عنصر کی اہمیت کو ظاہر کیا ہے،" مطالعہ کے پہلے مصنف یوگیو برکو کہتے ہیں، جو سالک انسٹی ٹیوٹ کے ایک ریسرچ فیلو اور ایک ایسوسی ایٹ پروفیسر ہیں۔ اسرائیل آتش فشاں انسٹی ٹیوٹ میں زرعی تحقیق کی تنظیم۔ "حقیقت یہ ہے کہ PIF7 اس پلانٹ کی ترقی کا سب سے بڑا ڈرائیور ہے۔ اس نئے علم کے ساتھ، ہم امید کرتے ہیں کہ مختلف فصلوں کے بڑھوتری کے ردعمل کو بہتر بنانے کے لیے انہیں موسمیاتی تبدیلیوں کے مطابق ڈھالنے میں مدد ملے گی۔"
محققین کا خیال ہے کہ ابھی ایک اور عنصر دریافت ہونا باقی ہے جو PIF7 اور auxin کے اثر کو بڑھاتا ہے۔ وہ مستقبل کے مطالعے میں اس نامعلوم عنصر کو تلاش کرنے کی امید کرتے ہیں۔ برکو کی لیب اس بات کا بھی مطالعہ کرے گی کہ اس راستے کو فصلوں میں کیسے بہتر بنایا جا سکتا ہے۔
"عالمی درجہ حرارت بڑھ رہا ہے، اس لیے ہمیں خوراک کی فصلوں کی ضرورت ہے جو ان نئے حالات میں اگ سکیں،" چوری، سالک پلانٹ یوز انیشیٹو کے شریک رہنما اور ہاورڈ ایچ اور پلانٹ بائیولوجی کی چیئر مریم آر نیومین کہتے ہیں۔ "ہم نے ان اہم عوامل کی نشاندہی کی ہے جو اعلی درجہ حرارت پر پودوں کی نشوونما کو منظم کرتے ہیں، جو ہمیں آنے والی نسلوں کو کھانا کھلانے کے لیے زیادہ پیداواری فصلیں اگانے میں مدد فراہم کریں گے۔"