Wisconsin Fast Plants
विस्कॉन्सिन फास्ट प्लांट्स ब्रासिका रापा की एक किस्म के लिए पंजीकृत ट्रेडमार्क है, जिसे अनुसंधान और शिक्षण के लिए एक त्वरित जीवन-चक्र मॉडल जीव के रूप में विकसित किया गया है। विस्कॉन्सिन फास्ट प्लांट्स ब्रासिकेसी (पूर्व में क्रूसिफेरा) परिवार के सदस्य हैं, जो सलगम और बोक चॉय से निकटता से संबंधित हैं। विस्कॉन्सिन फास्ट प्लांट्स को पादप अनुसंधान में तेजी लाने के लिए उपयोग किए जाने वाले एक आदर्श मॉडल जीव के लिए एक आदर्श के अनुसार विकसित किया गया था। इसी तरह, उनके तीव्र जीवन चक्र और अन्य आदर्श जीव विशेषताओं ने उन्हें कक्षाओं में बड़ी संख्या में विकसित करना आसान बना दिया। पिछले कुछ दशकों से इन्हें दुनिया भर की कक्षाओं और प्रयोगशालाओं में उगाया जा रहा है। मूल विस्कॉन्सिन फास्ट प्लांट्स को शुरू में रैपिड-साइक्लिंग ब्रासिकास की एक बड़ी प्रजनन परियोजना के हिस्से के रूप में विकसित किया गया था, जिसकी उत्पत्ति 1970 के दशक की शुरुआत में हुई थी। विस्कॉन्सिन फास्ट प्लांट्स और अन्य रैपिड-साइक्लिंग ब्रासिकास को पारंपरिक पौधों के प्रजनन के माध्यम से एक ऐसे उपकरण के रूप में चुना गया था जो आर्थिक रूप से महत्वपूर्ण ब्रासिका फसलों में रोग प्रतिरोध के लिए आनुवंशिक अनुसंधान को गति देगा। छोटे जीवन चक्र वाले ब्रासिका आबादी के विकास के माध्यम से, पैतृक ब्रासिकास के सापेक्ष कम समय में पौधों की कई पीढ़ियों का उत्पादन किया जा सकता है। इसके अतिरिक्त, विस्कॉन्सिन फास्ट प्लांट्स को चुनिंदा रूप से न्यूनतम सब्सट्रेट मात्रा की आवश्यकता के लिए पैदा किया गया था, जो फ्लोरोसेंट प्रकाश के तहत पनपते हैं, और बीजों के अंकुरित होने से पहले किसी निष्क्रियता की आवश्यकता नहीं होती है। इन गुणों के परिणामस्वरूप कम पीढ़ी के समय के साथ एक मॉडल जीव पैदा हुआ जो प्रयोगशाला में कम से कम जगह की आवश्यकता के साथ बड़े नमूने के आकार को विकसित करने की अनुमति देता है। इन समान आदर्श शोध गुणों के परिणामस्वरूप विस्कॉन्सिन फास्ट प्लांट्स भी विशेष रूप से कक्षा के उपयोग के लिए अच्छी तरह से अनुकूल हैं, जिससे छात्रों और शिक्षकों को कई पीढ़ियों को विकसित करने और स्कूल वर्ष के दौरान पौधों के साथ प्रयोग करने की अनुमति मिलती है। विस्कॉन्सिन-मैडिसन विश्वविद्यालय में प्रोफेसर एमेरिटस पॉल एच. विलियम्स एक पादप रोगविज्ञानी हैं जिन्होंने मूल रूप से एक मॉडल जीव का उत्पादन करने के लिए निर्धारित किया जो उनकी अनुसंधान क्षमताओं में सुधार के लिए उनकी विचारधारा के अनुरूप है। प्रोफेसर विलियम्स ने संयुक्त राज्य अमेरिका के कृषि विभाग के राष्ट्रीय जर्मप्लाज्म प्रणाली से ब्रासिका प्रजातियों के 2000 से अधिक परिग्रहण प्राप्त किए। इन परिग्रहणों को विकसित करते हुए, विलियम्स ने प्रत्येक प्रजाति में कुछ ऐसे पौधे पाए जो बाकी की तुलना में काफी कम समय में विकसित और फूल गए। इन तेजी से फूलने वाले पौधों का चयन ब्रासिकास की तेजी से साइकिल चलाने वाली आबादी को विकसित करने के लिए किया गया था। इन आबादी में से रैपिड-साइक्लिंग ब्रासिका रापा उभरा, जिसे बाद में विस्कॉन्सिन फास्ट प्लांट्स (जिसे फास्ट प्लांट्स के रूप में भी जाना जाता है) कहा गया। चयन मानदंड विस्कॉन्सिन फास्ट प्लांट्स का उत्पादन किया गया था और बिना किसी आधुनिक आनुवंशिक इंजीनियरिंग तकनीक के पारंपरिक पादप प्रजनन विधियों के माध्यम से अनुसंधान और शिक्षा के लिए परिष्कृत किया जाना जारी है। चयन आदर्श प्रतिरूप जीव को विकसित करने के लिए कई लक्षणों पर केंद्रित है, जिनमें शामिल हैंः छोटी पीढ़ी (बीज-से-बीज) समय उच्च महिला प्रजनन क्षमता (प्रचुर मात्रा में बीज उपज) कोई बीज निष्क्रियता नहीं (फसल के तुरंत बाद अंकुरित करने में सक्षम) तेजी से पुष्प/प्रजनन आरंभ, फोटोपेरियोडिज्म के बिना संकीर्ण परिपक्वता खिड़की (सभी पौधे एक ही समय में फूल) उच्च पौधे घनत्व स्थितियों में विकास की सहिष्णुता (न्यूनतम प्रतिस्पर्धा के साथ) प्रयोगशाला स्थितियों में निरंतर, तीव्र कृत्रिम रोशनी से प्राप्त ऊर्जा के साथ पनपने की क्षमता सरल, पुनरुत्पादक रोपण के साथ छोटी मिट्टी की मात्रा में उगाई जाने की क्षमता मीडिया तेजी से-साइक्लिंग आबादी के भीतर आनुवंशिक भिन्नता को बनाए रखना वर्गीकरण ब्रासिका जीनस में ब्रासिका प्रजातियों के बीच और उनके भीतर पर्याप्त रूपात्मक भिन्नता होती है और जिस तरह से ब्रासिकास अलग-अलग होते हैं, वह यह है कि एक पीढ़ी को बीज से बीज तक बढ़ने में समय लगता है। ब्रैसिकास जिनका प्रजनन बहुत कम पीढ़ी के समय के लिए किया गया है, उन्हें रैपिड साइक्लिंग ब्रैसिकास के रूप में जाना जाता है। रैपिड साइक्लिंग की किस्मों को कई ब्रासिका प्रजातियों में पैदा किया गया है, जिसमें ब्रासिका रापा भी शामिल है, जिससे विस्कॉन्सिन फास्ट प्लांट्स संबंधित हैं। चूंकि विस्कॉन्सिन फास्ट प्लांट्स की पहली आबादी चुनिंदा प्रजनन के माध्यम से बनाई गई थी, इसलिए जनसंख्या व्यवहार्यता और आनुवंशिक विविधता को बनाए रखने के लिए विकास और निरंतर प्रजनन जारी है। हालांकि विस्कॉन्सिन फास्ट प्लांट्स को ब्रासिका के कई अलग-अलग परिग्रहणों से पैदा किया गया था, उनकी आकृति विज्ञान उनके ब्रासिका रापा रिश्तेदार, ब्राउन सारसन, पश्चिमी हिमालय की एक तिलहन फसल की सबसे अधिक याद दिलाती है। इस प्रकार, विस्कॉन्सिन फास्ट प्लांट्स को वैज्ञानिक रूप से ब्रासिका रापा एसएसपी के रूप में संदर्भित किया जा सकता है। डाइकोटोमा। वितरण और आवास जबकि ब्रासिका की कई प्रजातियां दुनिया भर में जंगली या जंगली आबादी में बढ़ती हुई पाई जा सकती हैं, विस्कॉन्सिन फास्ट प्लांट्स को इनडोर परिस्थितियों में बढ़ने वाले एक मॉडल जीव के रूप में विकसित किया गया था और आमतौर पर जंगली में जीवित नहीं रहते हैं। विस्कॉन्सिन फास्ट प्लांट्स कई आवासों के प्रति सहिष्णु हो सकते हैं, लेकिन उनका जीवन चक्र धीमा हो सकता है और गैर-आदर्श परिस्थितियों में बीज की उपज कम हो सकती है। विस्कॉन्सिन फास्ट प्लांट्स के लिए आदर्श बढ़ती स्थितियों में निरंतर, निर्बाध, 24/7 कम से कम 200umol/m2/s की रोशनी शामिल है 65-78 डिग्री फ़ारेनहाइट (18-25 C) बारीक जमीन, अच्छी जल निकासी के साथ अच्छी तरह से हवा वाले रोपण माध्यम विकिंग प्रणाली और जलाशय के माध्यम से निरंतर पानी की उपलब्धता धीमी गति से निकलने वाले छर्रों या तरल अनुप्रयोग के माध्यम से उपलब्ध उर्वरक विस्कॉन्सिन फास्ट प्लांट्स का जीवन चक्र बेहद छोटा होता है। जब आदर्श परिस्थितियों में उगाया जाता है, तो पौधे 14 दिनों में फूलेंगे और रोपण के लगभग 40 दिनों बाद कटाई योग्य बीज का उत्पादन करेंगे। निम्नलिखित त्वरित पौधों के जीवन चरण का विवरण आदर्श परिस्थितियों में उगाए जाने वाले पौधों के साथ संरेखित है। विस्कॉन्सिन फास्ट प्लांट जो आदर्श से कम स्थितियों में उगाए जाते हैं, आमतौर पर धीमी दर से बढ़ते और विकसित होते हैं। 1-2 दिन रोपण और पानी देने के बाद, बीज अंकुरित होता है। अंकुरण के दौरान, बीज पानी को सोख लेता है और तब तक फूल जाता है जब तक कि इसका बीज कोट टूट नहीं जाता। जड़ मूलिका बीज से निकलने वाला पहला भाग है। दिन 3 हाइपोकोटाइल (बीज का तना) मिट्टी की सतह के माध्यम से धक्का देता है, अपने साथ कोटिलेडन्स (बीज के पत्ते) को खींचता है। अब इसकी आवश्यकता नहीं है, सुरक्षात्मक बीज कोट कोटिलेडन्स से मिट्टी में गिरता है। अंकुर के उभरते ही क्लोरोफिल और बैंगनी एंथोसायनिन वर्णक देखे जा सकते हैं। दिन 4 जमीन के ऊपर, हाइपोकोटाइल लंबा हो जाता है क्योंकि पौधा प्रकाश के लिए ऊपर की ओर पहुंचता है। जमीन के नीचे, जड़ें नीचे की ओर बढ़ती हैं और अंकुर को मिट्टी में लंगर डालती हैं। दिन 5-8 जमीन से ऊपर, तना लंबा हो जाता है, और असली पत्तियां पौधे के शीर्ष पर एक बिंदु से बढ़ती हैं, जिसे एपिकल (शूट) मेरिस्टेम कहा जाता है। भूमिगत, जड़ें जड़ के बाल विकसित करती हैं, जड़ की सतह के क्षेत्र को बढ़ाती हैं और आसपास के रोपण माध्यम से पानी और पोषक तत्वों के अवशोषण में सहायता करती हैं। दिन 9-13 पौधा प्रजनन की ओर बढ़ने लगता है, तने और पत्ते की वृद्धि को रोकता है और फूलों का विकास शुरू करता है। फूलों की कलियाँ एपिकल (शूट) मेरिस्टेम से उगती हैं। दिन 14-17 फूल खिलते हैं। स्टेमेंस परागकणों से पराग छोड़ते हैं और पुंकेसर स्टिगमा टिप पर पराग ग्रहणशील हो जाते हैं। यदि पराग को फूल से फूल में स्थानांतरित किया जाता है, तो परागण होता है। पराग जो दूसरे फूल के पुंकेसर के कलंक पर उतरता है, वह पुंकेसर में एक नली उगाता है, जहाँ अंडे रखे जाते हैं। शुक्राणु (पराग कणों के अंदर से) तब तक नली के नीचे चला जाता है जब तक कि वे अंडों तक नहीं पहुँच जाते और निषेचन होता है। तेज पौधे स्व-असंगत होते हैं; इसलिए, एक सफल निषेचन के लिए दो अलग-अलग पौधों के बीच पराग हस्तांतरण की आवश्यकता होती है। दिन 18-20 फूलों की पिस्तौल के अंदर निषेचित अंडे बढ़ते हैं और नए बीजों के भ्रूण बनने के लिए विकसित होते हैं। पिस्तौल का बाहरी भाग फूल जाता है और बीज फली (फल) बन जाता है जो कई बीजों को घेर लेता है। दिन 21-40 फूलों की पंखुड़ियां धीरे-धीरे मर जाती हैं और गिर जाती हैं जबकि भ्रूण बीज की फली के भीतर परिपक्व हो जाते हैं। अंतिम परागण के बीस दिन बाद, पौधों को पानी से हटा दिया जाता है, सूखने दिया जाता है, और बीज पकना शुरू हो जाता है। जब पौधे भूरे, सूखे और भंगुर होते हैं, तो बीजों को काटा और संग्रहीत या लगाया जा सकता है। प्रत्येक बीज के अंदर एक छोटा भ्रूण होता है, जो पानी और गर्मी की प्रतीक्षा करता है ताकि यह एक नए पौधे में अंकुरित हो सके, जिससे जीवन चक्र फिर से शुरू हो सके। उनके छोटे जीवन चक्र, व्यापक रूप से उपलब्ध विकास आवश्यकताओं और पर्यावरणीय चर के प्रति प्रतिक्रियाशीलता के कारण, विस्कॉन्सिन फास्ट प्लांट्स और अन्य रैपिड-साइक्लिंग ब्रासिकास के शिक्षा और अनुसंधान अनुप्रयोगों में उपयोग की एक लंबी सूची है। विस्कॉन्सिन फास्ट प्लांट्स से जुड़ी प्राथमिक, माध्यमिक और उच्च शिक्षा आउटरीच शिक्षा की स्थापना विस्कॉन्सिन-मैडिसन विश्वविद्यालय में विभिन्न अनुदान-वित्त पोषित परियोजनाओं के माध्यम से की गई थी जब इस मॉडल जीव ने शैक्षिक वादा दिखाया था। विस्कॉन्सिन फास्ट प्लांट्स प्रोग्राम आज भी जारी है, जो सभी स्तरों पर शिक्षकों के सहयोग से विकसित हो रहा है और ओपन एजुकेशन रिसोर्सेज ऑनलाइन के रूप में विभिन्न प्रकार की पाठ योजनाएं, प्रयोगात्मक प्रोटोकॉल, डी. आई. वाई. प्रकाश निर्माण और बढ़ती प्रणाली योजनाएं, और बहुत कुछ उपलब्ध करा रहा है। विस्कॉन्सिन फास्ट प्लांट्स प्रोग्राम का मिशन एक मॉडल जीव के रूप में विस्कॉन्सिन फास्ट प्लांट्स के साथ शिक्षण और सीखने में सभी स्तरों पर शोधकर्ताओं और शिक्षकों का समर्थन करना है। विस्कॉन्सिन फास्ट प्लांट्स प्रोग्राम द्वारा विकसित और उनकी वेबसाइट पर उपलब्ध कराए गए संसाधनों को क्रिएटिव कॉमन्स एट्रिब्यूशन-शेयरएलाइक पब्लिक लाइसेंस के तहत पेश किया जाता है। विस्कॉन्सिन फास्ट प्लांट्स का उपयोग जीवन चक्र, शरीर रचना विज्ञान, प्रजनन, मात्रात्मक और मेंडेलियन आनुवंशिकी, आणविक जीव विज्ञान, पादप प्रजनन, परागण जीव विज्ञान, पारिस्थितिकी, कृषि विज्ञान और बहुत कुछ सिखाने के लिए एक मॉडल जीव के रूप में किया जाता रहा है और जारी है। इसके अलावा, विस्कॉन्सिन फास्ट प्लांट्स का उपयोग अक्सर विज्ञान ओलंपियाड जैसी घटनाओं के लिए स्वतंत्र जांच करने वाले छात्रों द्वारा किया जाता है। अनुसंधान अनुप्रयोग विस्कॉन्सिन फास्ट प्लांट्स शोधकर्ताओं को अपेक्षाकृत छोटी जगह में और ग्रीनहाउस की आवश्यकता के बिना पौधों की बड़ी आबादी को जल्दी से विकसित करने में सक्षम बनाता है। नतीजतन, विस्कॉन्सिन फास्ट प्लांट्स का उपयोग अक्सर विभिन्न प्रकार की जांचों में एक मॉडल जीव के रूप में किया जाता है। इस उपयोग की व्यापकता को प्रदर्शित करने के लिए, मई 2022 में "विस्कॉन्सिन फास्ट प्लांट्स" के लिए एक गूगल स्कॉलर खोज ने 993 परिणाम उत्पन्न किए, और "रैपिड साइक्लिंग ब्रासिका रापा" की खोज में 750 विद्वतापूर्ण लेख मिले। इन प्रकाशनों के विषयों में शैक्षिक अनुसंधान से लेकर सूखा सहिष्णुता पराग अंकुरण, परागणकर्ता व्यवहार, परागणकर्ता प्रभावकारिता, आनुवंशिक परिवर्तन तकनीक, मिट्टी का फाइटोरेमेडिएशन, रोग प्रतिरोध, छात्र सीखने की प्रभावकारिता और देखी गई भिन्नता का विश्लेषण, जनसंख्या गतिशीलता, पौधे के ऊतकों से पुनर्जनन और कई अन्य घटनाओं के बारे में जांच शामिल हैं। एक विशिष्ट प्रयोगशाला में किए गए वैज्ञानिक अनुसंधान के अलावा, विस्कॉन्सिन फास्ट प्लांट्स का उपयोग अंतरिक्ष में किए गए पादप अनुसंधान में किया गया है। सबसे विशेष रूप से, 1997 में मीर अंतरिक्ष स्टेशन पर, विस्कॉन्सिन फास्ट प्लांट्स अंतरिक्ष में अंकुरित होने वाले पहले बीज थे जो पौधों से उगाए गए थे, परागण किए गए थे और अंतरिक्ष में कटाई की गई थी। संदर्भ ब्रासिका खाद्य पादप कल्टीवर्स