Wisconsin Fast Plants
વિસ્કોન્સિન ફાસ્ટ પ્લાન્ટ્સ એ બ્રાસિકા રાપાની કલ્ટીવાર માટે નોંધાયેલ ટ્રેડમાર્ક છે, જે સંશોધન અને શિક્ષણ માટે ઝડપી જીવન-ચક્ર મોડેલ જીવતંત્ર તરીકે વિકસાવવામાં આવ્યું છે. વિસ્કોન્સિન ફાસ્ટ પ્લાન્ટ્સ બ્રાસિકેસી (અગાઉ ક્રુસિફેરા) પરિવારના સભ્ય છે, જે સલગમ અને બોક ચોય સાથે નજીકથી સંબંધિત છે. વિસ્કોન્સિન ફાસ્ટ પ્લાન્ટ્સ છોડના સંશોધનને ઝડપી બનાવવા માટે ઉપયોગમાં લેવાતા આદર્શ નમૂના જીવતંત્ર માટે એક આદર્શ પદ્ધતિ અનુસાર વિકસાવવામાં આવ્યા હતા. તેવી જ રીતે, તેમના ઝડપી જીવન ચક્ર અને અન્ય આદર્શ જીવતંત્રની લાક્ષણિકતાઓએ તેમને વર્ગખંડોમાં મોટી સંખ્યામાં વિકસાવવાનું સરળ બનાવ્યું. છેલ્લા કેટલાક દાયકાઓથી તેઓ વિશ્વભરના વર્ગખંડો અને પ્રયોગશાળાઓમાં ઉગાડવામાં આવે છે. મૂળ વિસ્કોન્સિન ફાસ્ટ પ્લાન્ટ્સ શરૂઆતમાં રેપિડ-સાયકલિંગ બ્રાસિકાસના મોટા સંવર્ધન પ્રોજેક્ટના ભાગ રૂપે વિકસાવવામાં આવ્યા હતા, જે 1970 ના દાયકાની શરૂઆતમાં ઉદ્ભવ્યા હતા. વિસ્કોન્સિન ફાસ્ટ પ્લાન્ટ્સ અને અન્ય રેપિડ-સાયકલિંગ બ્રાસિકાસની પસંદગી પરંપરાગત વનસ્પતિ સંવર્ધન દ્વારા એક સાધન તરીકે કરવામાં આવી હતી જે આર્થિક રીતે મહત્વપૂર્ણ બ્રાસિકા પાકોમાં રોગ પ્રતિકાર માટે આનુવંશિક સંશોધનને ઝડપી બનાવશે. ટૂંકા જીવન ચક્ર સાથે બ્રાસિકા વસ્તીના વિકાસ દ્વારા, પૂર્વજોના બ્રાસિકાસની તુલનામાં ટૂંકા સમયમાં છોડની ઘણી પેઢીઓનું ઉત્પાદન કરી શકાય છે. વધુમાં, વિસ્કોન્સિન ફાસ્ટ પ્લાન્ટ્સને પસંદગીયુક્ત રીતે ઓછામાં ઓછા સબસ્ટ્રેટ વોલ્યુમની જરૂર પડે તે માટે ઉછેરવામાં આવ્યા હતા, ફ્લોરોસન્ટ લાઇટિંગ હેઠળ ખીલે છે, અને બીજ અંકુરિત થાય તે પહેલાં કોઈ નિષ્ક્રિયતાની જરૂર નથી. આ ગુણો ટૂંકા પેઢીના સમય સાથે એક મોડેલ જીવતંત્રમાં પરિણમ્યા છે જે પ્રયોગશાળામાં ઓછામાં ઓછી જગ્યા સાથે મોટા નમૂનાના કદને વિકસાવવા માટે પરવાનગી આપે છે. આ જ આદર્શ સંશોધન ગુણોના પરિણામે વિસ્કોન્સિન ફાસ્ટ પ્લાન્ટ્સ પણ ખાસ કરીને વર્ગખંડના ઉપયોગ માટે સારી રીતે અનુકૂળ છે, જે વિદ્યાર્થીઓ અને શિક્ષકોને બહુવિધ પેઢીઓ વિકસાવવા અને શાળા વર્ષ દરમિયાન ઘરની અંદર છોડ સાથે પ્રયોગો કરવા માટે પરવાનગી આપે છે. યુનિવર્સિટી ઓફ વિસ્કોન્સિન-મેડિસન ખાતે પ્રોફેસર એમેરિટસ પોલ એચ. વિલિયમ્સ પ્લાન્ટ પેથોલોજિસ્ટ છે, જેમણે મૂળરૂપે તેમની સંશોધન ક્ષમતાઓમાં સુધારો કરવા માટે તેમના વિચારધારાને અનુરૂપ એક આદર્શ જીવતંત્રનું ઉત્પાદન કરવાનું નક્કી કર્યું હતું. પ્રોફેસર વિલિયમ્સે યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સ ડિપાર્ટમેન્ટ ઓફ એગ્રિકલ્ચરની નેશનલ જર્મપ્લાઝમ સિસ્ટમમાંથી બ્રાસિકા પ્રજાતિઓના 2000 થી વધુ પ્રવેશ મેળવ્યા હતા. આ પ્રવેશને આગળ વધારતા, વિલિયમ્સે દરેક પ્રજાતિમાં કેટલાક છોડ શોધી કાઢ્યા જે બાકીના કરતા નોંધપાત્ર રીતે ટૂંકા સમયમાં વિકસિત થયા અને ફૂલો પામ્યા. આ ઝડપી ફૂલોવાળા છોડની પસંદગી બ્રાસિકાસની ઝડપી-સાયકલિંગ વસ્તી વિકસાવવા માટે કરવામાં આવી હતી. આ વસ્તીમાંથી રેપિડ-સાયકલિંગ બ્રાસિકા રાપા ઉભરી આવ્યું, જેને પાછળથી વિસ્કોન્સિન ફાસ્ટ પ્લાન્ટ્સ (જે ફાસ્ટ પ્લાન્ટ્સ તરીકે પણ ઓળખાય છે) તરીકે ઓળખવામાં આવ્યું. પસંદગીના માપદંડ વિસ્કોન્સિન ઝડપી છોડનું ઉત્પાદન કરવામાં આવ્યું હતું અને કોઈપણ આધુનિક આનુવંશિક ઇજનેરી તકનીકો વિના, પરંપરાગત વનસ્પતિ સંવર્ધન પદ્ધતિઓ દ્વારા સંશોધન અને શિક્ષણ માટે તેને શુદ્ધ કરવાનું ચાલુ રાખવામાં આવ્યું હતું. આદર્શ આદર્શ જીવતંત્ર વિકસાવવા માટે બહુવિધ લાક્ષણિકતાઓ પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરવામાં આવ્યું હતું, જેમાં નીચેનાનો સમાવેશ થાય છેઃ ટૂંકી પેઢી (બીજ-થી-બીજ) સમય ઉચ્ચ સ્ત્રી ફળદ્રુપતા (વિપુલ પ્રમાણમાં બીજની ઉપજ) કોઈ બીજ નિષ્ક્રિયતા (લણણી પછી તરત જ અંકુરિત થવામાં સક્ષમ) ઝડપી પુષ્પ/પ્રજનનની શરૂઆત, ફોટોપેરિયોડિઝમ વિના સાંકડી પરિપક્વતા વિંડો (એક જ સમયે તમામ છોડના ફૂલો) ઉચ્ચ છોડની ઘનતા પરિસ્થિતિઓમાં વૃદ્ધિની સહનશીલતા (ન્યૂનતમ સ્પર્ધા સાથે) પ્રયોગશાળાની પરિસ્થિતિઓમાં સતત, તીવ્ર કૃત્રિમ પ્રકાશમાંથી મેળવેલી ઊર્જા સાથે ખીલવાની ક્ષમતા સરળ, પુનઃઉત્પાદનક્ષમ વાવેતર માધ્યમ સાથે નાની જમીનના જથ્થામાં ઉગાડવાની ક્ષમતા ઝડપી-ચક્રાકાર વસ્તીમાં આનુવંશિક વિવિધતાની જાળવણી વર્ગીકરણ બ્રાસિકા જાતિમાં બ્રાસિકા પ્રજાતિઓ વચ્ચે અને તેની અંદર નોંધપાત્ર આકારશાસ્ત્રીય વિવિધતા છે. એક રીત જેમાં બ્રાસિકાસ બદલાય છે તે એ છે કે એક પેઢીને બીજથી બીજ સુધી વધવામાં સમય લાગે છે. ખૂબ જ ટૂંકી પેઢીના સમય માટે ઉછેરવામાં આવેલા બ્રાસિકાસને રેપિડ સાયકલિંગ બ્રાસિકાસ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. ઝડપી સાયકલિંગની જાતોને કેટલીક બ્રાસિકા પ્રજાતિઓમાં ઉછેરવામાં આવી છે, જેમાં બ્રાસિકા રાપા સામેલ છે, જે વિસ્કોન્સિન ફાસ્ટ પ્લાન્ટ્સ સાથે સંબંધિત છે. વિસ્કોન્સિન ફાસ્ટ પ્લાન્ટ્સની પ્રથમ વસ્તી પસંદગીયુક્ત સંવર્ધન દ્વારા બનાવવામાં આવી હોવાથી, વસ્તીની સદ્ધરતા અને આનુવંશિક વિવિધતા જાળવવા માટે વિકાસ અને સતત સંવર્ધન ચાલુ છે. વિસ્કોન્સિન ફાસ્ટ પ્લાન્ટ્સને બ્રાસિકાના ઘણા જુદા જુદા પ્રવેશમાંથી ઉછેરવામાં આવ્યા હોવા છતાં, તેમની આકારવિજ્ઞાન તેમના બ્રાસિકા રાપા સંબંધી, બ્રાઉન સારસન, પશ્ચિમ હિમાલયના તેલીબિયાંના પાકની સૌથી વધુ યાદ અપાવે છે. આમ, વિસ્કોન્સિન ફાસ્ટ પ્લાન્ટ્સને વૈજ્ઞાનિક રીતે બ્રાસિકા રાપા એસ. એસ. પી. તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. ડિકોટોમા. વિતરણ અને નિવાસસ્થાન જ્યારે બ્રાસિકાની ઘણી પ્રજાતિઓ વિશ્વભરમાં જંગલી અથવા બચી ગયેલી જંગલી વસ્તીમાં વધતી જોવા મળે છે, ત્યારે વિસ્કોન્સિન ફાસ્ટ પ્લાન્ટ્સને આંતરિક પરિસ્થિતિઓમાં વિકસતા એક આદર્શ જીવતંત્ર તરીકે વિકસાવવામાં આવ્યા હતા અને સામાન્ય રીતે જંગલીમાં ટકી શકતા નથી. વિસ્કોન્સિન ફાસ્ટ પ્લાન્ટ્સ વસવાટોની શ્રેણી માટે સહિષ્ણુ હોઈ શકે છે, પરંતુ તેમનું જીવન ચક્ર ધીમું હોઈ શકે છે અને બિન-આદર્શ પરિસ્થિતિઓમાં બિયારણની ઉપજમાં ઘટાડો થઈ શકે છે. વિસ્કોન્સિન ફાસ્ટ પ્લાન્ટ્સ માટે આદર્શ વૃદ્ધિની પરિસ્થિતિઓમાં સતત, અવિરત, 24/7 ઓછામાં ઓછું 200umol/m2/s પ્રકાશનો સમાવેશ થાય છે 65-78 ડિગ્રી F (18-25 C) નું તાપમાન બારીક જમીન, સારી ગટર વ્યવસ્થા સાથે સારી રીતે વાયુયુક્ત વાવેતર માધ્યમ વિકિંગ સિસ્ટમ અને જળાશય દ્વારા સતત પાણીની ઉપલબ્ધતા ધીમી-પ્રકાશન ગોળીઓ અથવા પ્રવાહી ઉપયોગ દ્વારા ઉપલબ્ધ ખાતર વિસ્કોન્સિન ફાસ્ટ પ્લાન્ટ્સ જીવન ચક્ર અત્યંત ટૂંકા જીવન ચક્ર ધરાવે છે. જ્યારે આદર્શ પરિસ્થિતિઓમાં ઉગાડવામાં આવે છે, ત્યારે છોડ 14 દિવસમાં ફૂલશે અને વાવેતરના આશરે 40 દિવસ પછી લણણી યોગ્ય બીજ ઉત્પન્ન કરશે. નીચેના ઝડપી છોડના જીવન તબક્કાના વર્ણનો આદર્શ પરિસ્થિતિઓમાં ઉગાડવામાં આવતા છોડ સાથે સુસંગત છે. વિસ્કોન્સિન ઝડપી છોડ આદર્શ કરતાં ઓછી પરિસ્થિતિઓમાં ઉગાડવામાં આવે છે અને સામાન્ય રીતે ધીમા દરે વૃદ્ધિ પામે છે અને વિકાસ પામે છે. 1-2 દિવસ વાવેતર અને પાણી આપ્યા પછી, બીજ અંકુરિત થાય છે. અંકુરણ દરમિયાન, બીજ પાણીને ગ્રહણ કરે છે અને જ્યાં સુધી તેના બીજના આવરણમાં તિરાડો ન પડે ત્યાં સુધી ફૂલે છે. મૂળ રેડિકલ એ બીજમાંથી બહાર નીકળતો પ્રથમ ભાગ છે. દિવસ 3 હાયપોકોટાઇલ (બિયારણનો દાંડો) તેની સાથે કોટિલેડોન (બિયારણના પાંદડા) ને ખેંચીને જમીનની સપાટીમાંથી પસાર થાય છે. હવે જરૂર નથી, રક્ષણાત્મક બીજ કોટ કોટિલેડોનમાંથી જમીન પર પડે છે. ક્લોરોફિલ અને જાંબલી એન્થોસાયનિન રંગદ્રવ્યો રોપાઓ બહાર આવ્યા પછી તરત જ જોઇ શકાય છે. દિવસ 4 જમીનની ઉપર, જેમ જેમ છોડ પ્રકાશ માટે ઉપરની તરફ પહોંચે છે તેમ તેમ હાયપોકોટાઇલ લંબાય છે. જમીનની નીચે, મૂળ નીચે તરફ વધે છે અને જમીનમાં બીજને લંગર કરે છે. દિવસ 5-8 જમીનની ઉપર, દાંડી લંબાય છે, અને સાચા પાંદડા છોડની ટોચ પરના બિંદુથી ઉગે છે, જેને એપિકલ (શૂટ) મેરિસ્ટેમ કહેવાય છે. ભૂગર્ભમાં, મૂળ મૂળના વાળ વિકસાવે છે, મૂળની સપાટીના વિસ્તારમાં વધારો કરે છે અને આસપાસના વાવેતર માધ્યમોમાંથી પાણી અને પોષક તત્ત્વોના શોષણમાં મદદ કરે છે. દિવસો 9-13 છોડ પ્રજનન તરફ વળવાનું શરૂ કરે છે, દાંડી અને પાંદડાની વૃદ્ધિને અટકાવે છે અને ફૂલોનો વિકાસ શરૂ કરે છે. ફૂલોની કળીઓ એપિકલ (અંકુર) મેરિસ્ટેમમાંથી ઉગે છે. દિવસો 14-17 ફૂલો ખીલે છે. સ્ટેમન્સ પરાગકણમાંથી પરાગ છોડે છે અને પિસ્તા લાંછનની ટોચ પર પરાગ ગ્રહણશીલ બની જાય છે. જો પરાગ ફૂલ-થી-ફૂલમાં સ્થાનાંતરિત થાય છે, તો પરાગનયન થાય છે. પરાગ કે જે અન્ય ફૂલની પિસ્તીલના કલંક પર પડે છે તે પિસ્તીલમાં નીચે એક નળી ઉગે છે, જ્યાં ઇંડા રાખવામાં આવે છે. શુક્રાણુ (પરાગકણની અંદરથી) પછી ટ્યુબની નીચે ત્યાં સુધી ખસેડે છે જ્યાં સુધી તે ઇંડા સુધી ન પહોંચે અને ગર્ભાધાન થાય. ઝડપી છોડ સ્વ-અસંગત હોય છે; તેથી, સફળ ગર્ભાધાન માટે બે વ્યક્તિગત છોડ વચ્ચે પરાગ સ્થાનાંતરણની જરૂર પડે છે. દિવસો 18-20 ફૂલોની પાંખની અંદર ફળદ્રુપ ઇંડા વધે છે અને નવા બિયારણના ગર્ભ બનવા માટે વિકસે છે. પિસ્તીલની બહારની બાજુ ફૂલી જાય છે અને બીજ પોડ (ફળ) બની જાય છે જે ઘણા બીજને આવરી લે છે. દિવસો 21-40 ફૂલની પાંખડીઓ ધીમે ધીમે મરી જાય છે અને પડી જાય છે જ્યારે ગર્ભ બીજ શીંગો અંદર પરિપક્વ થાય છે. અંતિમ પરાગનયનના વીસ દિવસ પછી, છોડ પાણીમાંથી દૂર કરવામાં આવે છે, તેને સૂકવવા દેવામાં આવે છે અને બીજ પકવવાનું શરૂ થાય છે. જ્યારે છોડ ભુરો, સૂકો અને બરડ હોય છે, ત્યારે બીજની લણણી કરી શકાય છે અને સંગ્રહિત કરી શકાય છે અથવા વાવેતર કરી શકાય છે. દરેક બીજની અંદર એક નાનું ગર્ભ હોય છે, જે પાણી અને ગરમીની રાહ જુએ છે જેથી તે નવા છોડમાં અંકુરિત થઈ શકે, જીવન ચક્રની નવી શરૂઆત કરી શકે. તેમના ટૂંકા જીવન ચક્ર, વ્યાપકપણે ઉપલબ્ધ વૃદ્ધિની જરૂરિયાતો અને પર્યાવરણીય ચલો પ્રત્યે પ્રતિભાવને કારણે, વિસ્કોન્સિન ફાસ્ટ પ્લાન્ટ્સ અને અન્ય રેપિડ-સાયકલિંગ બ્રાસિકાસ શિક્ષણ અને સંશોધન કાર્યક્રમોમાં ઉપયોગોની લાંબી સૂચિ ધરાવે છે. વિસ્કોન્સિન ફાસ્ટ પ્લાન્ટ્સ સાથે સંકળાયેલ પ્રાથમિક, માધ્યમિક અને ઉચ્ચ શિક્ષણ આઉટરીચ શિક્ષણની સ્થાપના વિસ્કોન્સિન-મેડિસન યુનિવર્સિટીમાં વિવિધ અનુદાન-ભંડોળથી ચાલતી યોજનાઓ દ્વારા કરવામાં આવી હતી જ્યારે આ મોડેલ ઓર્ગેનિઝમે શૈક્ષણિક વચન દર્શાવ્યું હતું. વિસ્કોન્સિન ફાસ્ટ પ્લાન્ટ્સ પ્રોગ્રામ આજે પણ ચાલુ છે, જે તમામ સ્તરે શિક્ષકોના સહયોગથી વિકસી રહ્યો છે અને વિવિધ પાઠ યોજનાઓ, પ્રાયોગિક પ્રોટોકોલ, ડી. આઈ. વાય. પ્રકાશ નિર્માણ અને વધતી જતી પ્રણાલી યોજનાઓ અને વધુને મુક્ત શિક્ષણ સંસાધનો તરીકે ઓનલાઇન ઉપલબ્ધ કરાવી રહ્યો છે. વિસ્કોન્સિન ફાસ્ટ પ્લાન્ટ્સ પ્રોગ્રામનું ધ્યેય એક આદર્શ સજીવ તરીકે વિસ્કોન્સિન ફાસ્ટ પ્લાન્ટ્સ સાથે શિક્ષણ અને શિક્ષણમાં તમામ સ્તરે સંશોધકો અને શિક્ષકોને ટેકો આપવાનું છે. વિસ્કોન્સિન ફાસ્ટ પ્લાન્ટ્સ પ્રોગ્રામ દ્વારા વિકસાવવામાં આવેલા અને તેમની વેબસાઇટ પર ઉપલબ્ધ કરાવવામાં આવેલા સંસાધનો ક્રિએટિવ કોમન્સ એટ્રિબ્યુશન-શેરએલાઇક પબ્લિક લાઇસન્સ હેઠળ આપવામાં આવે છે. વિસ્કોન્સિન ફાસ્ટ પ્લાન્ટ્સનો ઉપયોગ જીવન ચક્ર, શરીરરચના, પ્રજનન, માત્રાત્મક અને મેન્ડેલિયન આનુવંશિકતા, મોલેક્યુલર બાયોલોજી, પ્લાન્ટ સંવર્ધન, પરાગનયન જીવવિજ્ઞાન, ઇકોલોજી, કૃષિશાસ્ત્ર અને ઘણું બધું શીખવવા માટે એક આદર્શ સજીવ તરીકે કરવામાં આવે છે અને ચાલુ રહે છે. વધુમાં, વિજ્ઞાન ઓલિમ્પિયાડ જેવી ઘટનાઓ માટે સ્વતંત્ર તપાસ કરતા વિદ્યાર્થીઓ દ્વારા વિસ્કોન્સિન ફાસ્ટ પ્લાન્ટ્સનો વારંવાર ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. સંશોધન કાર્યક્રમો વિસ્કોન્સિન ફાસ્ટ પ્લાન્ટ્સ સંશોધકોને પ્રમાણમાં નાની જગ્યામાં અને ગ્રીનહાઉસની જરૂર વગર છોડની મોટી વસ્તી ઝડપથી વિકસાવવા માટે સક્ષમ બનાવે છે. પરિણામે, વિસ્કોન્સિન ફાસ્ટ પ્લાન્ટ્સનો વિવિધ પ્રકારની તપાસમાં વારંવાર એક આદર્શ સજીવ તરીકે ઉપયોગ થાય છે. આ ઉપયોગની પહોળાઈ દર્શાવવા માટે, મે 2022 માં "વિસ્કોન્સિન ફાસ્ટ પ્લાન્ટ્સ" માટે ગૂગલ સ્કોલર શોધે 993 પરિણામો ઉત્પન્ન કર્યા, અને "રેપિડ સાઇકલિંગ બ્રાસિકા રાપા" ની શોધમાં 750 વિદ્વતાપૂર્ણ લેખો મળ્યા. આ પ્રકાશનોના વિષયોમાં શૈક્ષણિક સંશોધનથી માંડીને દુષ્કાળ સહનશીલતા પરાગ અંકુરણ, પરાગ રજ વાહકોનું વર્તન, પરાગ રજ વાહકોની અસરકારકતા, આનુવંશિક પરિવર્તન તકનીકો, જમીનનું ફાયટોરેમેડિએશન, રોગ પ્રતિકાર, વિદ્યાર્થીઓના શિક્ષણની અસરકારકતા અને અવલોકન કરેલ વિવિધતાનું વિશ્લેષણ, વસ્તીની ગતિશીલતા, છોડની પેશીઓમાંથી પુનઃજનન અને અન્ય ઘણી ઘટનાઓ વિશેની તપાસનો સમાવેશ થાય છે. લાક્ષણિક પ્રયોગશાળામાં હાથ ધરવામાં આવેલા વૈજ્ઞાનિક સંશોધન ઉપરાંત, વિસ્કોન્સિન ફાસ્ટ પ્લાન્ટ્સનો ઉપયોગ અવકાશમાં હાથ ધરવામાં આવેલા વનસ્પતિ સંશોધનમાં કરવામાં આવ્યો છે. સૌથી વધુ નોંધપાત્ર રીતે, 1997 માં મીર સ્પેસ સ્ટેશન પર, વિસ્કોન્સિન ફાસ્ટ પ્લાન્ટ્સ એ છોડમાંથી અવકાશમાં અંકુરિત થનારા પ્રથમ બીજ હતા જે પોતે ઉગાડવામાં આવ્યા હતા, પરાગાધાન કરવામાં આવ્યા હતા અને અવકાશમાં લણણી કરવામાં આવી હતી. સંદર્ભો બ્રાસિકા ફૂડ પ્લાન્ટ કલ્ટીવર્સ