कीवी फल (एक्टिनिडिया चिनेंसिस) के विकास और रासायनिक संरचना पर पादप वृद्धि नियामक (2,4-डी) उपचार का प्रभाव | बीएमसी प्लांट बायोलॉजी

कीवी फल एक द्विलिंगी फल वृक्ष है जिसे फल लगने के लिए मादा पौधों द्वारा परागण की आवश्यकता होती है। इस अध्ययन में,पादप वृद्धि नियामकफल लगने की प्रक्रिया को बढ़ावा देने, फलों की गुणवत्ता में सुधार करने और उपज बढ़ाने के लिए चीनी कीवी फल (एक्टिनिडिया चिनेंसिस किस्म 'डोंगहोंग') पर 2,4-डाइक्लोरोफेनोक्सीएसिटिक एसिड (2,4-डी) का प्रयोग किया गया। परिणामों से पता चला कि 2,4-डाइक्लोरोफेनोक्सीएसिटिक एसिड (2,4-डी) के बाह्य अनुप्रयोग से चीनी कीवी फल में पार्थेनोकार्पी प्रभावी रूप से प्रेरित हुई और फलों की गुणवत्ता में उल्लेखनीय सुधार हुआ। पुष्पन के 140 दिनों बाद, 2,4-डी से उपचारित पार्थेनोकार्पिक फलों में फल लगने की दर 16.95% तक पहुँच गई। 2,4-डी और पानी से उपचारित मादा फूलों की पराग संरचना भिन्न थी, और पराग की व्यवहार्यता का पता नहीं लगाया जा सका। परिपक्वता पर, 2,4-डी से उपचारित फल नियंत्रण समूह के फलों की तुलना में थोड़े छोटे थे, और उनके छिलके, गूदे और गुठली की कठोरता नियंत्रण समूह के फलों से काफी भिन्न थी। परिपक्वता के समय 2,4-डी से उपचारित फलों और नियंत्रण फलों के घुलनशील ठोस पदार्थों की मात्रा में कोई महत्वपूर्ण अंतर नहीं था, लेकिन 2,4-डी से उपचारित फलों की शुष्क पदार्थ की मात्रा परागित फलों की तुलना में कम थी।
हाल के वर्षों में,पादप वृद्धि नियामक (पीजीआर)विभिन्न बागवानी फसलों में पार्थेनोकार्पी प्रेरित करने के लिए पादप वृद्धि नियामकों का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता रहा है। हालांकि, कीवी में पार्थेनोकार्पी प्रेरित करने के लिए वृद्धि नियामकों के उपयोग पर व्यापक अध्ययन नहीं किए गए हैं। इस शोधपत्र में, डुंगहोंग किस्म के कीवी में पार्थेनोकार्पी पर पादप वृद्धि नियामक 2,4-डी के प्रभाव और इसकी समग्र रासायनिक संरचना में होने वाले परिवर्तनों का अध्ययन किया गया है। प्राप्त परिणाम कीवी फल उत्पादन और समग्र फल गुणवत्ता में सुधार के लिए पादप वृद्धि नियामकों के तर्कसंगत उपयोग हेतु एक वैज्ञानिक आधार प्रदान करते हैं।
यह प्रयोग 2024 में चीनी विज्ञान अकादमी के वुहान वनस्पति उद्यान के राष्ट्रीय कीवी जर्मप्लाज्म संसाधन बैंक में आयोजित किया गया था। प्रयोग के लिए तीन स्वस्थ, रोग-मुक्त, पांच साल पुराने एक्टिनिडिया चिनेंसिस 'डोंगहोंग' वृक्षों का चयन किया गया था, और प्रत्येक वृक्ष से 250 सामान्य रूप से विकसित फूलों की कलियों को परीक्षण सामग्री के रूप में उपयोग किया गया था।
पार्थेनोकार्पी परागण के बिना भी फल के सफल विकास की अनुमति देती है, जो परागण-सीमित परिस्थितियों में विशेष रूप से महत्वपूर्ण है। इस अध्ययन से पता चला कि पार्थेनोकार्पी परागण और निषेचन के बिना फल के निर्माण और विकास को संभव बनाती है, जिससे प्रतिकूल परिस्थितियों में भी स्थिर उत्पादन सुनिश्चित होता है। पार्थेनोकार्पी की क्षमता प्रतिकूल पर्यावरणीय परिस्थितियों में फल निर्माण को बढ़ाने में निहित है, जिससे फसल की गुणवत्ता और उपज में सुधार होता है, विशेष रूप से तब जब परागणकर्ता सेवाएं सीमित या अनुपस्थित हों। प्रकाश की तीव्रता, प्रकाश अवधि, तापमान और आर्द्रता जैसे पर्यावरणीय कारक कीवी फल में 2,4-डी-प्रेरित पार्थेनोकार्पी को प्रभावित कर सकते हैं। बंद या छायादार परिस्थितियों में, प्रकाश की स्थिति में परिवर्तन 2,4-डी के साथ परस्पर क्रिया करके अंतर्जात ऑक्सिन चयापचय को बदल सकते हैं, जो किस्म के आधार पर पार्थेनोकार्पी फल के विकास को बढ़ा या बाधित कर सकता है। इसके अलावा, नियंत्रित वातावरण में स्थिर तापमान और आर्द्रता बनाए रखने से हार्मोन गतिविधि को बनाए रखने और फल निर्माण को अनुकूलित करने में मदद मिलती है [39]। नियंत्रित वृद्धि प्रणालियों में पर्यावरणीय परिस्थितियों (प्रकाश, तापमान और आर्द्रता) के अनुकूलन का और अधिक अध्ययन करने की योजना है ताकि फल की गुणवत्ता बनाए रखते हुए 2,4-डी द्वारा प्रेरित पार्थेनोकार्पी को बढ़ाया जा सके। पार्थेनोकार्पी के पर्यावरणीय नियमन की क्रियाविधि पर अभी और शोध की आवश्यकता है। अध्ययनों से पता चला है कि 2,4-डी की कम सांद्रता (5 पीपीएम और 10 पीपीएम) टमाटर में पार्थेनोकार्पी को सफलतापूर्वक प्रेरित कर सकती है और उच्च गुणवत्ता वाले बीज रहित फल उत्पन्न कर सकती है [37]। पार्थेनोकार्पी फल बीज रहित और उच्च गुणवत्ता वाले होते हैं, जो उन्हें उपभोक्ताओं के लिए एक आदर्श विकल्प बनाते हैं [38]। चूंकि प्रायोगिक कीवी फल एक द्विलिंगी पौधा है, इसलिए पारंपरिक परागण विधियों में मैन्युअल हस्तक्षेप की आवश्यकता होती है और ये बहुत श्रमसाध्य होती हैं। इस समस्या को हल करने के लिए, इस अध्ययन में कीवी फल में पार्थेनोकार्पी को प्रेरित करने के लिए 2,4-डी का उपयोग किया गया, जिसने परागण रहित मादा फूलों के कारण होने वाली फल मृत्यु दर को प्रभावी ढंग से रोका। प्रायोगिक परिणामों से पता चला कि 2,4-डी से उपचारित फल सफलतापूर्वक विकसित हुए, और कृत्रिम रूप से परागित फलों की तुलना में बीजों की संख्या काफी कम थी, साथ ही फलों की गुणवत्ता में भी उल्लेखनीय सुधार हुआ। अतः, हार्मोन उपचार द्वारा पार्थेनोकार्पी प्रेरित करने से परागण संबंधी समस्याओं का समाधान हो सकता है और बीज रहित फल प्राप्त किए जा सकते हैं, जो व्यावसायिक खेती के लिए अत्यंत महत्वपूर्ण है।
इस अध्ययन में, चीनी कीवी फल की किस्म 'डोंगहोंग' में बीज रहित फल के विकास और गुणवत्ता पर 2,4-डी (2,4-डी) के प्रभाव का व्यवस्थित रूप से अध्ययन किया गया। पिछले अध्ययनों से पता चला है कि 2,4-डी कीवी फल में बीज रहित फल निर्माण को प्रेरित कर सकता है। इसी आधार पर, इस अध्ययन का उद्देश्य फल विकास की गति और फल की गुणवत्ता पर बाह्य 2,4-डी उपचार के नियामक प्रभावों को स्पष्ट करना था। परिणामों से बीज रहित कीवी फल के विकास में पादप वृद्धि नियामकों की भूमिका स्पष्ट हुई और एक ऐसी 2,4-डी उपचार रणनीति स्थापित हुई जो नई बीज रहित कीवी फल किस्मों के विकास के लिए एक महत्वपूर्ण शारीरिक आधार प्रदान करती है। यह अध्ययन कीवी फल उद्योग की दक्षता और स्थिरता में सुधार के लिए महत्वपूर्ण व्यावहारिक निहितार्थ रखता है।
इस अध्ययन में चीनी कीवी फल की 'डोंगहोंग' किस्म में पार्थेनोकार्पी प्रेरित करने में 2,4-डी उपचार की प्रभावशीलता प्रदर्शित की गई। फल के विकास के दौरान बाहरी विशेषताओं (फल का वजन और आकार सहित) और आंतरिक गुणों (जैसे शर्करा और अम्ल की मात्रा) का अध्ययन किया गया। 0.5 मिलीग्राम/लीटर 2,4-डी के उपचार से मिठास बढ़ाकर और अम्लता घटाकर फल की संवेदी गुणवत्ता में उल्लेखनीय सुधार हुआ। परिणामस्वरूप, शर्करा/अम्ल अनुपात में उल्लेखनीय वृद्धि हुई, जिससे फल की समग्र गुणवत्ता में सुधार हुआ। हालांकि, 2,4-डी से उपचारित और परागित फलों के वजन और शुष्क पदार्थ की मात्रा में महत्वपूर्ण अंतर पाया गया। यह अध्ययन कीवी फल में पार्थेनोकार्पी और फल की गुणवत्ता में सुधार के बारे में बहुमूल्य जानकारी प्रदान करता है। इस प्रकार का प्रयोग कीवी फल उत्पादकों के लिए एक विकल्प के रूप में काम कर सकता है जो नर (परागित) किस्मों और कृत्रिम परागण का उपयोग किए बिना अधिक उपज प्राप्त करना चाहते हैं।