Breeding for heat stress tolerance
தாவர இனப்பெருக்கம் என்பது புதிய சாகுபடியின் வளர்ச்சியின் செயல்முறையாகும். தாவர இனப்பெருக்கம் என்பது வெவ்வேறு சுற்றுச்சூழல் நிலைமைகளுக்கான வகைகளின் வளர்ச்சியை உள்ளடக்கியது-அவற்றில் சில சாதகமானவை அல்ல. அவற்றில், உற்பத்தி மற்றும் தரத்தை கணிசமாகக் குறைக்கும் காரணிகளில் வெப்ப அழுத்தமும் ஒன்றாகும். எனவே வெப்பத்திற்கு எதிராக இனப்பெருக்கம் செய்வது உலகளாவிய காலநிலை மாற்றத்தால் உற்பத்தி செய்யப்படும் தற்போதைய மற்றும் எதிர்கால சூழல்களுக்கு இனப்பெருக்கம் செய்வதற்கான மிக முக்கியமான அளவுகோலாகும் (எ. கா. புவி வெப்பமடைதல்). தாவரங்களில் வெப்ப அழுத்த சகிப்புத்தன்மைக்கான இனப்பெருக்கம் அதிகரித்த வெப்பநிலை காரணமாக வெப்ப அழுத்தம் உலகளவில் மிக முக்கியமான பிரச்சினையாகும். எப்போதாவது அல்லது நீடித்த உயர் வெப்பநிலைகள் தாவரங்களில் வெவ்வேறு உருவ-உடற்கூறியல், உடலியல் மற்றும் உயிர்வேதியியல் மாற்றங்களை ஏற்படுத்துகின்றன. இறுதியான விளைவு தாவர வளர்ச்சி மற்றும் வளர்ச்சி மற்றும் குறைந்த மகசூல் மற்றும் தரம் ஆகியவற்றில் உள்ளது. பல்வேறு வழக்கமான அல்லது மேம்பட்ட மரபணு கருவிகளைப் பயன்படுத்தி வெப்ப-சகிப்புத்தன்மையின் மேம்பட்ட நிலைகளைக் கொண்ட தாவர வகைகளை இனப்பெருக்கம் செய்வதன் மூலம் வெப்ப அழுத்த சகிப்புத்தன்மைக்கான இனப்பெருக்கம் குறைக்கப்படலாம். இனப்பெருக்கத்திற்கான மார்க்கர் உதவி தேர்வு நுட்பங்கள் மிகவும் பயனுள்ளதாக இருக்கும். சமீபத்தில் புதிய 'உயர் விளைச்சல்-வெப்ப சகிப்புத்தன்மை' அரிசி வகைகளை உருவாக்குவதற்காக வெப்ப சகிப்புத்தன்மை கொண்ட அரிசி வகை 'என் 22' மற்றும் வெப்பத்தால் பாதிக்கப்படக்கூடிய-அதிக மகசூல் தரும் அரிசி வகை 'உமா' இடையே 41 பாலிமார்பிக் எஸ். எஸ். ஆர் குறிப்பான்கள் அடையாளம் காணப்பட்டுள்ளன. வெப்ப அழுத்த சகிப்புத்தன்மை என்றால் என்ன வெப்ப அழுத்தம் என்பது தாவர வளர்ச்சி மற்றும் வளர்ச்சிக்கு மீளமுடியாத சேதத்தை ஏற்படுத்த போதுமான வெப்பநிலை அளவை அதிகரிப்பதாக வரையறுக்கப்படுகிறது. பொதுவாக சுற்றுப்புறத்திலிருந்து 10 முதல் 15 டிகிரி செல்சியஸுக்கு மேல் வெப்பநிலை உயர்வது வெப்ப அதிர்ச்சி அல்லது வெப்ப அழுத்தமாக கருதப்படலாம். வெப்ப சகிப்புத்தன்மை என்பது தாவரத்தின் வெப்பத்தை தாங்கும் திறன் என்று பரவலாக வரையறுக்கப்படுகிறது-அதாவது அதிக வெப்பநிலையில் வளர்ந்து பொருளாதார விளைச்சலை உற்பத்தி செய்கிறது. முக்கியத்துவம்ஃ தற்போதைய மற்றும் எதிர்கால-புவி வெப்பமடைதல் வெப்ப அழுத்தம் உலகளவில் பயிர் உற்பத்திக்கு கடுமையான அச்சுறுத்தலாக உள்ளது (ஹால், 2001,1992). புவி வெப்பமயமாதல் குறிப்பாக CO2, மீத்தேன், குளோரோஃப்ளூரோகார்பன்கள் மற்றும் நைட்ரஸ் ஆக்சைடுகள் போன்ற பசுமை இல்ல வாயுக்களின் அளவு அதிகரித்ததன் விளைவாகும். காலநிலை மாற்றத்திற்கான அரசுகளுக்கிடையேயான குழு (ஐபிசிசி) ஒரு தசாப்தத்திற்கு 0.3 டிகிரி செல்சியஸ் அதிகரிப்பு (ஜோன்ஸ் மற்றும் பலர், 1999) 2025 மற்றும் 2100 ஆம் ஆண்டுகளில் முறையே தற்போதைய மதிப்பை விட சுமார் 1 மற்றும் 3 டிகிரி செல்சியஸை எட்டும் என்று கணித்துள்ளது. வெப்ப அழுத்தத்தின் உடலியல் விளைவு மிக அதிக வெப்பநிலையில் கடுமையான செல்லுலார் காயத்தை ஏற்படுத்துகிறது மற்றும் உயிரணு இறப்பு குறுகிய காலத்திற்குள் ஏற்படலாம், இதனால் செல்லுலார் அமைப்பின் பேரழிவு சரிவுக்கு வழிவகுக்கிறது (ஸ்கோஃப் மற்றும் பலர், 1999). இருப்பினும், மிதமான உயர் வெப்பநிலையில், அத்தகைய வெப்பநிலையில் நீண்ட நேரம் வெளிப்பட்ட பின்னரே காயம் ஏற்படலாம், இருப்பினும் தாவரத்தின் செயல்திறன் கடுமையாக பாதிக்கப்படலாம். அதிக வெப்பநிலை புரத சிதைவு மற்றும் திரட்டல் போன்ற காயங்களை நேரடியாக பாதிக்கிறது, மேலும் சவ்வு கொழுப்புகளின் அதிகரித்த திரவம். பிற மறைமுக அல்லது மெதுவான வெப்ப காயங்கள் குளோரோபிளாஸ்ட் மற்றும் மைட்டோகாண்ட்ரியாவில் உள்ள என்சைம்களை செயலிழக்கச் செய்வது, புரத சீரழிவு, புரதத் தொகுப்பைத் தடுப்பது மற்றும் சவ்வு ஒருமைப்பாட்டை இழப்பது ஆகியவை அடங்கும். வெப்ப அழுத்தத்துடன் தொடர்புடைய காயங்கள் இறுதியில் பட்டினி, வளர்ச்சியைத் தடுப்பது, குறைந்த அயனி பாய்வு, நச்சு சேர்மங்களின் உற்பத்தி மற்றும் எதிர்வினை ஆக்ஸிஜன் இனங்களின் (ஆர்ஓஎஸ்) உற்பத்திக்கு வழிவகுக்கும். அதிக வெப்பநிலை வெளிப்பாட்டிற்குப் பிறகு உடனடியாக மன அழுத்தம் தொடர்பான புரதங்கள் உயிரணுவின் மன அழுத்த பாதுகாப்பு உத்தியாக வெளிப்படுத்தப்படுகின்றன. 10 முதல் 200 kDa கொண்ட புரதமான வெப்ப அதிர்ச்சி புரதங்களின் (எச். எஸ். பி) வெளிப்பாடு, வெப்ப அழுத்தத்தின் போது சமிக்ஞை கடத்தலில் ஈடுபட்டிருக்க வேண்டும். ஒளிச்சேர்க்கை, ஒருங்கிணைந்த பகிர்வு, நீர் மற்றும் ஊட்டச்சத்து பயன்பாட்டு செயல்திறன் மற்றும் சவ்வு நிலைத்தன்மை போன்ற மேம்பட்ட உடலியல் நிகழ்வுகளில் எச்எஸ்பிக்கள் விளைகின்றன என்பது பல உயிரினங்களில் நிரூபிக்கப்பட்டுள்ளது. ஆய்வுகள் உயிரினங்களுக்கு உள்ளேயும் இடையேயும் மிகப்பெரிய மாறுபாட்டைக் கண்டறிந்துள்ளன, இதனால் இது எதிர்கால சூழலுக்கு வெப்ப சகிப்புத்தன்மையை வளர்க்க உதவும். வெப்ப-சகிப்புத்தன்மை கொண்ட மரபணு வகைகளை உருவாக்குவதற்கான சில முயற்சிகள் வெற்றிகரமாக உள்ளன. (எஹ்லர்ஸ் மற்றும் ஹால், 1998; காமேஜோ மற்றும் பலர், 2005) வெப்ப அழுத்த சகிப்புத்தன்மையுடன் தொடர்புடைய பண்புகள் வெவ்வேறு உடலியல் வழிமுறைகள் புலத்தில் வெப்ப சகிப்புத்தன்மைக்கு பங்களிக்கக்கூடும்-எடுத்துக்காட்டாக, அதிக ஒளிச்சேர்க்கை விகிதங்கள், பச்சை நிறத்தில் இருப்பது மற்றும் சவ்வு வெப்ப நிலைத்தன்மை அல்லது விதானம் வெப்பநிலை மனச்சோர்வு சுட்டிக்காட்டியபடி வெப்பத்தைத் தவிர்ப்பது ஆகியவற்றால் சுட்டிக்காட்டப்படும் வெப்ப சகிப்புத்தன்மை வளர்சிதை மாற்றம். வெப்ப சகிப்புத்தன்மைக்கு பல உடலியல் மற்றும் உருவவியல் பண்புகள் மதிப்பீடு செய்யப்பட்டுள்ளன-விதானம் வெப்பநிலை, இலை குளோரோஃபில், பச்சை நிறத்தில் இருப்பது, இலை கடத்துத்திறன், ஸ்பைக் எண், பயோமாஸ் மற்றும் பூக்கும் தேதி. (அ) விதானம் வெப்பநிலை மனச்சோர்வு (சி. டி. டி) சி. டி. டி சூடான சூழலில் விளைச்சலுடனான தெளிவான தொடர்பைக் காட்டுகிறது, இது வெப்ப அழுத்த சகிப்புத்தன்மையுடன் தொடர்புடையது என்பதைக் காட்டுகிறது. சி. டி. டி விளைச்சலுடன் அதிக மரபணு தொடர்பைக் காட்டுகிறது மற்றும் தேர்வுக்கு நேரடி பதிலின் விகிதத்தின் உயர் மதிப்புகள் (ரெனால்ட்ஸ் மற்றும் பலர், 1998) இந்த பண்பு பரம்பரை மற்றும் எனவே ஆரம்ப தலைமுறை தேர்வுக்கு ஏற்றது என்பதைக் குறிக்கிறது. ஒரு ஒருங்கிணைந்த சி. டி. டி மதிப்பை ஒரு சிறிய இனப்பெருக்க நிலப்பரப்பில் உள்ள தாவரங்களின் எண்ணிக்கையில் கிட்டத்தட்ட உடனடியாக அளவிட முடியும் என்பதால் (இதனால் பொதுவாக தனிப்பட்ட தாவரங்களில் அளவிடப்படும் பண்புகளுடன் தொடர்புடைய பிழையைக் குறைக்கிறது), விளைச்சலில் மரபணு ஆதாயங்களுக்கான மறைமுக தேர்வு அளவுகோலாக அதன் திறனை மதிப்பீடு செய்ய வேலை நடத்தப்பட்டுள்ளது. சி. டி. டி பல உடலியல் காரணிகளால் பாதிக்கப்படுகிறது, இது அதை சக்திவாய்ந்ததாக ஆக்குகிறது. (ஆ) அதிக ஆவியாதல் தேவை சுற்றுப்புற வெப்பநிலையை விட 10 டிகிரி செல்சியஸ் வரை இலை குளிர்விக்க வழிவகுக்கும் சூடான, குறைந்த ஒப்பீட்டு ஈரப்பதம் கொண்ட சூழல்களில் உடலியல் ரீதியாக உயர்ந்த கோடுகளைத் தேர்ந்தெடுக்க விதானம் வெப்பநிலை தாழ்வு மிகவும் பொருத்தமானது. இது அகச்சிவப்பு வெப்ப அளவீட்டைப் பயன்படுத்தி மரபணு வகைகளுக்கு இடையிலான வேறுபாடுகளை ஒப்பீட்டளவில் எளிதில் கண்டறிய அனுமதிக்கிறது. இருப்பினும், அதிக ஈரப்பதம் கொண்ட சூழல்களில் இத்தகைய வேறுபாடுகளைக் கண்டறிய முடியாது, ஏனெனில் இலைகளின் ஆவியாதல் குளிரூட்டலின் விளைவு மிகக் குறைவு. ஆயினும்கூட, இலைகள் உறிஞ்சப்படுவதை அனுமதிக்க அவற்றின் ஸ்டோமேட்டாவைத் திறந்து வைத்திருக்கின்றன, மேலும் நிலைநிறுத்தல் விகிதத்தில் உள்ள வேறுபாடுகள் இலை கடத்துத்திறனில் உள்ள வேறுபாடுகளுக்கு வழிவகுக்கும், அவை ஒரு போரோமீட்டரைப் பயன்படுத்தி அளவிடப்படலாம். தனித்தனி தாவரங்களைத் திரையிட போரோமெட்ரி பயன்படுத்தப்படலாம். பொதுவாக 0.5 முதல் 0.8 வரையிலான வரம்பில் மதிப்புகள் தெரிவிக்கப்பட்டுள்ள நிலையில், ஸ்டோமேட்டல் கடத்துத்திறனின் பரம்பரை நியாயமான அளவில் அதிகமாக உள்ளது. சந்தையில் கிடைக்கும் பிசுபிசுப்பு ஓட்டம் போரோமீட்டரைப் பயன்படுத்தி இலை கடத்துத்திறனுக்காக தாவரங்களை மதிப்பீடு செய்யலாம் (தெர்மோலின் மற்றும் சிஎஸ்ஐஆர்ஓ, ஆஸ்திரேலியா). இந்த கருவி ஒரு சில நொடிகளில் ஸ்டோமாடல் கடத்துத்திறனை ஒப்பீட்டளவில் அளவிட முடியும், இதனால் உடலியல் ரீதியாக உயர்ந்த மரபணு வகைகளை தொகுதிகளிலிருந்து அடையாளம் காண முடியும். (சி) சவ்வு வெப்பமயமாதல் அதிக வெப்பநிலைக்கு எதிர்ப்பு பல சிக்கலான சகிப்புத்தன்மை மற்றும் தவிர்ப்பு வழிமுறைகளை உள்ளடக்கியிருந்தாலும், சவ்வு வெப்பத்தால் முதன்மை உடலியல் காயத்தின் தளமாக கருதப்படுகிறது, மேலும் திசுக்களில் இருந்து கரைசல் கசிவை அளவிடுவது சவ்வுகளின் சேதத்தை மதிப்பிடுவதற்கு பயன்படுத்தப்படலாம். சவ்வு வெப்பமயமாதல் நியாயமான பாரம்பரியமாக இருப்பதால் (ஃபோகர் மற்றும் பலர், 1998) மற்றும் விளைச்சலுடன் அதிக மரபணு தொடர்பைக் காட்டுகிறது. (டி) குளோரோஃபில் ஃப்ளோரசன்ஸ் குளோரோஃபில் ஃப்ளோரசன்ஸ், ஒளிச்சேர்க்கை கருவியில் கிளர்ச்சி ஆற்றலின் தலைவிதியின் அறிகுறியாகும், இது வெப்ப அழுத்த சகிப்புத்தன்மைக்கு குறிகாட்டியாக பயன்படுத்தப்படுகிறது. (ஈ) குளோரோஃபில் உள்ளடக்கம் மற்றும் பச்சை நிற குளோரோஃபில் உள்ளடக்கம் மற்றும் பச்சை நிற பண்புகள் வெப்ப அழுத்த சகிப்புத்தன்மையுடன் தொடர்புடையவை என்று கண்டறியப்பட்டுள்ளது. சூ மற்றும் பலர். (2000) குளோரோஃபில் உள்ளடக்கத்திற்காக அடையாளம் காணப்பட்ட மூன்று கியூடிஎல்-கள் (சிஎச்எல்1, சிஎச்எல்2, மற்றும் சிஎச்எல்3) (மூன்று பச்சை-பச்சை கியூடிஎல் பகுதிகளுடன் (எஸ். டி. ஜி1, எஸ். டி. ஜி2, மற்றும் எஸ். டி. ஜி3) சோளத்தில் அடையாளம் காணப்பட்டன. எஸ். டி. ஜி. 1 மற்றும் எஸ். டி. ஜி. 2 பகுதிகளில் முக்கிய ஒளிச்சேர்க்கை நொதிகள், வெப்ப அதிர்ச்சி புரதங்கள் மற்றும் ஒரு அப்சிஸிக் அமிலம் (ஏபிஏ) பதிலளிக்கக்கூடிய மரபணு ஆகியவற்றிற்கான மரபணுக்களும் உள்ளன. (எஃப்) ஒளிச்சேர்க்கை குறைக்கப்பட்ட ஒளிச்சேர்க்கை தாவரங்களில் வெப்ப அழுத்த உணர்திறனின் அளவீடாக பரிந்துரைக்கப்படுகிறது. (ஜி) ஸ்டெம் ரிசர்வ் மறுமலர்ச்சி கலப்பு இனப்பெருக்கம் மற்றும் உடலியல் இனப்பெருக்கம் உடலியல்-பண்பு அடிப்படையிலான இனப்பெருக்க அணுகுமுறை ஒரு விளைச்சலுக்கான இனப்பெருக்கத்தை விட தகுதியைக் கொண்டுள்ளது, ஏனெனில் இது கலப்பு மரபணு செயல்பாட்டின் விளைவாக சிலுவைகளின் நிகழ்தகவை அதிகரிக்கிறது. இரண்டு அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட மன அழுத்தம் பொதுவான உடலியல் விளைவு அல்லது பொதுவான பண்புகளைக் கொண்டுள்ளன என்ற கருத்திலிருந்து காம்பினேஷன் பினோமிக்ஸ் என்ற கருத்து வருகிறது-இது ஒட்டுமொத்த தாவர ஆரோக்கியத்தின் குறிகாட்டியாகும். மனித மருத்துவ சொற்களில் இதேபோன்ற ஒப்புமை உயர் இரத்த அழுத்தம் அல்லது அதிக உடல் வெப்பநிலை அல்லது உடலில் உள்ள அதிக வெள்ளை இரத்த அணுக்கள் சுகாதார பிரச்சினைகளின் ஒரு குறிகாட்டியாகும், இதனால் அத்தகைய நடவடிக்கையைப் பயன்படுத்தி ஆரோக்கியமற்ற நபர்களைத் தேர்ந்தெடுக்கலாம். உயிரற்ற மற்றும் உயிரற்ற அழுத்தங்கள் இரண்டும் ஒத்த உடலியல் விளைவுகளை ஏற்படுத்தக்கூடும் என்பதால், சகிப்புத்தன்மை கொண்ட தாவரங்களை உணர்திறன் கொண்ட தாவரங்களிலிருந்து பிரிக்கலாம். சில இமேஜிங் அல்லது அகச்சிவப்பு அளவீட்டு நுட்பங்கள் இனப்பெருக்க செயல்முறையை விரைவுபடுத்த உதவும். எடுத்துக்காட்டாக, ஸ்பாட் ப்ளாச் தீவிரம் மற்றும் விதானம் வெப்பநிலை மனச்சோர்வை விதானம் வெப்பநிலை மனச்சோர்வு மூலம் கண்காணிக்க முடியும். மேலும் காண்க வறட்சி அழுத்த சகிப்புத்தன்மைக்கான உயர்நிலை அரிசி மூலக்கூறு இனப்பெருக்கம் மேற்கோள்கள் உயிரற்ற மன அழுத்தத்திற்கு ஏற்ப ஊட்டச்சத்தில் உடலியல் தலையீடுகள் வெளிப்புற இணைப்புகள் கோதுமை இனப்பெருக்கத்திற்கு உடலியல் அணுகுமுறைகள் கோதுமை இனப்பெருக்கத்தில் உடலியல் பயன்பாடு CIMMYT புத்தகம் அத்தியாயம் <ID3:// பயன்பாடுகள். சிம்மைட். ஆர்ஜி/ஆராய்ச்சி/கோதுமை/வரைபடம்/ஆராய்ச்சி _ முடிவுகள்/டபிள்யூபிசியோ/டபிள்யூபிசியோ _ தழுவல்.