पादप रोगविज्ञान: फसल-रोग, रोगजनन, प्रतिरोध, रक्षा-संकेतन व पादप-सूक्ष्मजीव अंतःक्रियाएँ

यह अध्याय जीवन विज्ञान (XL) पेपर के पाँच वैकल्पिक खंडों में से एक, XL2 वनस्पति विज्ञान, के खंड XL2.8 “Plant Pathology” (पादप रोगविज्ञान) का उत्तर है। यह शीर्षक पादप रोगों की प्रकृति व वर्गीकरण; कवक, जीवाणु, सूत्रकृमि व विषाणु से होने वाले प्रमुख फसल-रोग तथा उनका रासायनिक व जैविक नियंत्रण; रोगजनन की क्रियाविधियाँ; प्रतिरोध (आधारीय, तांत्रिक व प्रेरित तांत्रिक प्रतिरोध तथा जीन-दर-जीन संकल्पना); रोगजनकों की आण्विक पहचान; पादप-सूक्ष्मजीव अंतःक्रियाएँ, सहजीवी (माइकोराइज़ा) व रोगजनक दोनों; पादप रक्षा के संकेतन-पथ; पादप-रोगजनक व पादप-शाकाहारी अंतःक्रियाओं तथा मृत्युक्षय (necrosis) में सैलिसिलिक अम्ल (SA) व जैस्मोनिक अम्ल (JA) की भूमिका; कैल्सियम संकेतन; तथा Cuscuta जैसी परपोषी-परजीवी-पादप अंतःक्रियाएँ गिनाता है। प्रत्येक रोग के लिए परीक्षा मानक कारक जीव, फसल व नियंत्रण पूछती है। संख्यात्मक प्रश्न रोग-घटना (incidence), रोग-तीव्रता सूचकांक व नियंत्रण-प्रभाविता हैं।

1. पादप रोगों की प्रकृति व वर्गीकरण

पादप रोग किसी जैविक या अजैविक कारक से उत्पन्न सामान्य संरचना या कार्य का निरंतर विक्षोभ है, जो लक्षणों (जो पौधा दिखाता है, जैसे म्लानि, हरिमाहीनता, मृत्युक्षय, गाँठ या विगलन) के रूप में व्यक्त होता है और चिह्नों (स्वयं रोगजनक, जैसे कवकजाल, बीजाणु, फफोले या स्राव) से पहचाना जाता है। रोग कारण के अनुसार बाँटे जाते हैं: संक्रामक (जीवित रोगजनकों से — कवक व ऊमाइसीट, जीवाणु, फाइटोप्लाज़्मा, विषाणु व विषाणुभ, सूत्रकृमि व परजीवी पादप, जो फैलते हैं) और असंक्रामक (अजैविक — पोषक-कमी, सूखा, प्रदूषक, ताप, जो नहीं फैलते)। किसी रोग को एक साथ तीन बातें चाहिए, रोग-त्रिभुज: संवेदी परपोषी, विषाणुक रोगजनक व अनुकूल पर्यावरण, समय के साथ।

रोग को दो प्रकार से मापा जाता है जो प्रायः भ्रमित कर दिए जाते हैं। घटना (incidence) रोगग्रस्त पौधों (या पादप-इकाइयों) का अनुपात है, चाहे रोग कितना भी हल्का हो। तीव्रता (severity) यह है कि प्रत्येक पौधा कितना प्रभावित है, जिसे श्रेणी-मापनी पर आँककर तीव्रता-सूचकांक के रूप में संक्षेपित किया जाता है। किसी खेत में घटना उच्च पर तीव्रता निम्न हो सकती है (बहुत से पौधे, हर एक पर हल्के धब्बे) या इसके विपरीत।

2. कवक व ऊमाइसीट से होने वाले रोग

प्रमुख कवक व ऊमाइसीट रोग तथा उनके मानक कारक जीव
फसल व रोगकारक जीवटिप्पणी
आलू पछेती अंगमारीPhytophthora infestansएक ऊमाइसीट, सच्चा कवक नहीं; आयरिश अकाल का कारण
गेहूँ तना (काला) रतुआPuccinia graminis f. sp. tritici (कवक)बहुचक्रीय, विषमपरपोषी; वैकल्पिक परपोषी बार्बेरी
धान ब्लास्टMagnaporthe oryzae (Pyricularia oryzae) (कवक)तर्कु-आकार पर्ण-क्षत; उपदाब (appressorium) से प्रवेश
गेहूँ का खुला कंडUstilago triticiआंतरिक रूप से बीज-जनित; दाने की जगह बीजाणु-पुंज
गन्ना रेड रॉटColletotrichum falcatumभीतर लाल पड़ा तना, श्वेत अनुप्रस्थ पट्टियों सहित
अरहर / चना उकठाFusarium oxysporum (formae speciales) (कवक)मृदा-जनित संवहनी म्लानि
⚠️ परीक्षा जाल
पछेती अंगमारी एक ऊमाइसीट (Phytophthora) से होती है, जिसकी भित्ति सेलुलोज़ी होती है और जो कवक की अपेक्षा भूरे शैवाल से अधिक निकट है; इसे ढीले अर्थ में "कवक" रोग कहना एक सामान्य भूल है जिसे परीक्षा जाँचती है।

3. जीवाणु, विषाणु व सूत्रकृमि से होने वाले रोग

फसल व रोगकारक जीवसमूह / प्रसार
धान जीवाणु अंगमारीXanthomonas oryzae pv. oryzae (जीवाणु)जीवाणु; जलरंध्रों व घावों से प्रवेश
सिट्रस कैंकरXanthomonas citriजीवाणु; उभरे कॉर्की क्षत
क्राउन गॉलAgrobacterium tumefaciensजीवाणु; T-DNA अर्बुद प्रेरित करता है
तंबाकू मोज़ेकतंबाकू मोज़ेक वायरस (TMV)विषाणु; रस व संपर्क से संचरित
केला बंची टॉपबनाना बंची टॉप वायरस (BBTV)विषाणु; माहू-संचरित (Pentalonia)
अनेक फसलों का मूल-ग्रंथि रोगMeloidogyne जातियाँसूत्रकृमि; दानव-कोशिकाओं वाले मूल-गाँठ
गेहूँ/जौ का मोल्या रोगHeterodera avenaeसिस्ट सूत्रकृमि
ℹ️ ध्यान दें
अनेक आर्थिक रूप से महत्वपूर्ण विषाणु-रोग कीट-वाहकों से फैलते हैं: पर्ण-कुंचन रोग सफ़ेद मक्खी (बेगोमोवायरस) से, आलू पर्ण-कुंचन व अनेक मोज़ेक माहू से, और धान टुंग्रो फुदका (leafhopper) से। वाहक को नियंत्रित करना प्रायः विषाणु का व्यावहारिक नियंत्रण होता है।

4. रोगजनन की क्रियाविधियाँ व रोग-नियंत्रण

रोगजनन एक चक्र में चलता है: आगमन (अंतर्वेशन), संलग्नता व प्रवेश (प्राकृतिक छिद्रों जैसे रंध्र व जलरंध्र से, घावों से, या उपदाब (appressorium) द्वारा सीधे भेदन से), उपनिवेशन, जनन व उत्तरजीविता (विश्रामी बीजाणु, स्क्लेरोशिया के रूप में या मलबे व बीज में)। आक्रमण हेतु रोगजनक कोशिकाभित्ति-अपघटक एंज़ाइम (क्यूटिनेज़, सेलुलेज़, पेक्टिनेज़), विष (परपोषी-विशिष्ट विष जैसे HC-विष, या अविशिष्ट विष) तथा परपोषी प्रतिरक्षा दबाने वाले प्रभावक (effectors) स्रावित करते हैं; जैवपोषी (biotroph) परपोषी कोशिका को जीवित रखकर चूषकांग (haustoria) से पोषण लेते हैं, जबकि मृतपोषी (necrotroph) ऊतक मारकर अवशेष पर पलते हैं, और अर्ध-जैवपोषी बारी-बारी से दोनों।

  • रासायनिक नियंत्रण: संक्रमण से पहले लगाए जाने वाले रक्षक कवकनाशी (ताम्र यौगिक जैसे बोर्डो मिश्रण, डाइथायोकार्बामेट जैसे मैंकोज़ेब) तथा पौधे में अवशोषित होकर गमन करने वाले तांत्रिक (systemic) कवकनाशी (जैसे बेंज़िमिडाज़ोल व ट्राइऐज़ोल); कुछ जीवाणुओं हेतु प्रतिजैविक व ताम्र; तथा बीजोपचार। अति-प्रयोग प्रतिरोधी प्रभेदों को चुन लेता है।
  • जैविक नियंत्रण: प्रतिरोधी जीव जैसे Trichoderma (मृदा-कवकों के विरुद्ध कवक-परजीविता व प्रतिजैविता) व Pseudomonas fluorescens (साइडरोफोर, प्रतिजैविक व प्रेरित प्रतिरोध); Bacillus प्रभेद; तथा अल्प-विषाणुता। इसे प्रायः प्रतिरोधी किस्मों, स्वच्छ बीज, फसल-चक्र व स्वच्छता के साथ समेकित रोग प्रबंधन में जोड़ा जाता है।

5. पादप प्रतिरोध: आधारीय प्रतिरक्षा, जीन-दर-जीन संकल्पना, SAR व ISR

पादप प्रतिरक्षा दो परतों में काम करती है। आधारीय प्रतिरोध (PTI, PAMP-प्रेरित प्रतिरक्षा) तब आरंभ होता है जब सतही प्रतिरूप-अभिज्ञान ग्राही (PRRs) संरक्षित सूक्ष्मजीवीय अणुओं (PAMPs/MAMPs) जैसे जीवाणु फ्लैजेलिन (flg22 पेप्टाइड) व कवक काइटिन को पहचानकर सामान्य रक्षा चालू करते हैं। अनुकूलित रोगजनक प्रभावक (effectors) अंतःक्षेपित कर PTI रोकते हैं; पौधा अंतःकोशिकी R प्रोटीन (प्रायः NB-LRR) से उत्तर देता है जो विशिष्ट प्रभावकों को पहचानकर प्रबल, तीव्र ETI (प्रभावक-प्रेरित प्रतिरक्षा) देते हैं, जो प्रायः अतिसंवेदी अनुक्रिया (HR) में समाप्त होती है: तीव्र, स्थानीय क्रमादेशित कोशिका-मृत्यु जो रोगजनक को घेर लेती है और जैवपोषियों के विरुद्ध सर्वाधिक प्रभावी है।

जीन-दर-जीन संकल्पना (फ़्लोर, अलसी-रतुआ से) कहती है कि परपोषी के प्रत्येक प्रतिरोध (R) जीन के लिए रोगजनक में एक मेल खाता अविषाणुता (Avr) जीन होता है, और प्रतिरोध (असंगत अंतःक्रिया, HR सहित) केवल तभी प्रकट होता है जब पौधे में कार्यशील R जीन और रोगजनक में मेल खाता Avr जीन दोनों हों। यदि इनमें से कोई अनुपस्थित या निष्क्रिय हो, तो अंतःक्रिया संगत होती है और रोग होता है। इसीलिए एकल-R-जीन प्रतिरोध सरलता से पराजित हो जाता है: Avr को निष्क्रिय करने वाला उत्परिवर्तन रोगजनक को विषाणुक बना देता है।

विशेषताSARISR
पूरा नामतांत्रिक अर्जित प्रतिरोधप्रेरित तांत्रिक प्रतिरोध
प्रेरकपूर्व स्थानीय संक्रमण (प्रायः HR उत्पन्न करता)लाभकारी मूल-उपनिवेशी सूक्ष्मजीव (PGPR)
मुख्य हार्मोनसैलिसिलिक अम्लजैस्मोनिक अम्ल व एथिलीन
चिह्नकPR प्रोटीन संचित होते हैंPR-प्रोटीन अल्प; प्राइम्ड अवस्था
🎯 यह क्यों ज़रूरी है
SAR व ISR दोनों तांत्रिक, विस्तृत-परास हैं और नियामक NPR1 की आवश्यकता रखते हैं, पर SAR सैलिसिलिक-अम्ल-निर्भर है और PR प्रोटीन से चिह्नित है, जबकि ISR जैस्मोनेट/एथिलीन-निर्भर है और PR प्रोटीन चालू करने के बजाय रक्षा को प्राइम करता है।

6. रक्षा-संकेतन, SA/JA, मृत्युक्षय व आण्विक पहचान

कोशिका-सतह पर या कोशिका के भीतर अभिज्ञान एक आरंभिक कैल्सियम अंतर्वाह प्रेरित करता है: कोशिकाद्रव्यी Ca²⁺ सेकंडों में बढ़ता है और संवेदकों (कैल्मोड्यूलिन, कैल्सियम-निर्भर प्रोटीन काइनेज़) द्वारा पढ़ा जाता है, जो MAP-काइनेज़ श्रृंखला, अभिक्रियाशील ऑक्सीजन स्पीशीज़ का विस्फोट (ऑक्सीकारी विस्फोट), कैलोज़-निक्षेपण व रक्षा-जीन अनुलेखन चालू करते हैं। फिर दो हार्मोन अनुक्रिया को आकार देते हैं। सैलिसिलिक अम्ल (SA) जैवपोषी व अर्ध-जैवपोषी रोगजनकों के विरुद्ध रक्षा चलाता है और SAR का आधार है। जैस्मोनिक अम्ल (JA), एथिलीन के साथ, मृतपोषी रोगजनकों व कुतरने वाले शाकाहारियों के विरुद्ध रक्षा चलाता है (घाव-संकेतन)। SA व JA पथ बहुधा परस्पर प्रतिरोधी (cross-talk) हैं, अतः एक को बढ़ाने वाला रोगजनक दूसरे को दबा सकता है।

मृत्युक्षय (necrosis), कोशिकाओं व ऊतक की मृत्यु, एक लक्षण है पर एक अस्त्र भी: HR की नियंत्रित कोशिका-मृत्यु किसी जैवपोषी को भूखा मार देती है, फिर भी Botrytis जैसा मृतपोषी सक्रिय रूप से परपोषी कोशिका-मृत्यु प्रेरित करता है क्योंकि वह मृत ऊतक पर पलता है, अतः HR किसी मृतपोषी की सहायता भी कर सकती है। आण्विक पहचान रोगजनकों को तेज़ी व विशिष्टता से पहचानती है, लक्षणों से पहले या परे: ELISA (प्रतिरक्षी-आधारित, विषाणुओं हेतु बहुप्रयुक्त), PCR व रियल-टाइम qPCR, क्षेत्र-उपयोग हेतु LAMP जैसी समतापी विधियाँ, तथा अनुक्रम-आधारित पहचान व DNA बारकोडिंग।

7. पादप-सूक्ष्मजीव अंतःक्रियाएँ, माइकोराइज़ा व परजीवी पादप

हर पादप-सूक्ष्मजीव अंतःक्रिया हानिकारक नहीं होती। माइकोराइज़ा जड़ों व कवक के बीच सहजीवन हैं: आर्बस्कुलर माइकोराइज़ा (AM) में Glomeromycota कवक वल्कुट-कोशिकाओं के भीतर वृक्ष-सदृश आर्बस्क्यूल के रूप में बढ़ते हैं और फॉस्फेट व जल हेतु जड़ की पहुँच बहुत बढ़ाते हैं, बदले में पादप शर्करा लेते हैं; एक्टोमाइकोराइज़ा अनेक वृक्षों की जड़ को आवरण की भाँति ढकते हैं। नाइट्रोजन-स्थिरीकारी Rhizobium-फलीदार ग्रंथिकाएँ व पादप-वृद्धि-वर्धक मूलीय जीवाणु अन्य लाभकारी अंतःक्रियाएँ हैं, और जो संकेतन रोगजनक पहचानता है उसे ही सहजीवी को भी अनुमति देनी होती है, इसीलिए सहजीवी स्थानीय रूप से परपोषी-रक्षा को शिथिल करते हैं।

परजीवी पादप अपना पोषण सीधे किसी अन्य पौधे से एक विशिष्ट अंग, चूषकांग (haustorium), द्वारा खींचते हैं, जो परपोषी के संवहन ऊतक तक पुल बनाता है। Cuscuta (अमरबेल) एक तना पूर्ण-परजीवी (holoparasite) है: लगभग हरिमाहीन, पर्णरहित, लिपटने वाला पौधा जो परपोषी प्ररोह पर कुंडली बनाकर उसके फ्लोएम व जाइलम में चूषकांग धँसाता है, और जल, खनिज व कार्बन हेतु परपोषी पर निर्भर रहता है। (Viscum, मिस्टलेटो जैसा अर्ध-परजीवी हरिमा बनाए रखता व प्रकाश-संश्लेषण करता है पर जल व खनिज हेतु परपोषी का दोहन करता है।) संसाधन चुराने के अतिरिक्त, Cuscuta के पुल परपोषी पौधों के बीच विषाणु व यहाँ तक कि संकेतन-अणु भी संचरित कर सकते हैं।

मुख्य बिंदु

  • रोग संक्रामक (कवक/ऊमाइसीट, जीवाणु, विषाणु, सूत्रकृमि, परजीवी पादप) या असंक्रामक (अजैविक) होते हैं; रोग को संवेदी परपोषी, विषाणुक रोगजनक व अनुकूल पर्यावरण चाहिए (रोग-त्रिभुज)। घटना यह है कि कितने पौधे रोगग्रस्त हैं; तीव्रता यह कि प्रत्येक कितना।
  • मानक कारक जीव: आलू पछेती अंगमारी Phytophthora infestans (एक ऊमाइसीट), धान ब्लास्ट Magnaporthe oryzae, गेहूँ तना रतुआ Puccinia graminis, धान जीवाणु अंगमारी Xanthomonas oryzae pv. oryzae, क्राउन गॉल Agrobacterium tumefaciens, मूल-ग्रंथि Meloidogyne।
  • रोगजनक प्राकृतिक छिद्रों, घावों या उपदाब से प्रवेश करते हैं और एंज़ाइम, विष व प्रभावक लगाते हैं; जैवपोषी चूषकांग से पोषण लेते, मृतपोषी ऊतक मारते हैं। नियंत्रण रासायनिक (रक्षक व तांत्रिक), जैविक (Trichoderma, Pseudomonas) व समेकित है।
  • प्रतिरक्षा परतदार है: PTI (PRRs, PAMPs पहचानते) फिर ETI (R प्रोटीन, प्रभावक पहचानते, प्रायः HR)। जीन-दर-जीन: प्रतिरोध हेतु कार्यशील R जीन व मेल खाता Avr जीन दोनों चाहिए। SAR SA-निर्भर है (PR प्रोटीन); ISR JA/एथिलीन-निर्भर; दोनों को NPR1 चाहिए।
  • आरंभिक कैल्सियम अंतर्वाह MAP-काइनेज़, ऑक्सीकारी विस्फोट व रक्षा-जीन चालू करता है। SA जैवपोषियों के विरुद्ध (SAR), JA/एथिलीन मृतपोषियों व शाकाहारियों के विरुद्ध रक्षा करता है; दोनों पथ परस्पर विरोधी हैं। रोगजनक ELISA, PCR/qPCR व LAMP से पहचाने जाते हैं।
  • सभी पादप-सूक्ष्मजीव अंतःक्रियाएँ हानिकारक नहीं: आर्बस्कुलर माइकोराइज़ा फॉस्फेट-अवशोषण में सहायक हैं, और Rhizobium नाइट्रोजन स्थिर करता है। Cuscuta एक तना पूर्ण-परजीवी है जो चूषकांग से परपोषी के संवहन का दोहन करता है; मिस्टलेटो जैसा अर्ध-परजीवी अपनी हरिमा बनाए रखता है।

अभ्यास प्रश्न (15)

उत्तर खोलने से पहले प्रत्येक प्रश्न हल करें। हर व्याख्या सही विकल्प के साथ लुभावना गलत विकल्प भी बताती है, क्योंकि अंक वहीं जाते हैं।

  1. पादप रोगविज्ञान में रोग के "लक्षण" (symptom) व "चिह्न" (sign) में क्या अंतर है?

    1. लक्षण परपोषी की प्रतिक्रिया है; चिह्न स्वयं रोगजनक है, जैसे बीजाणु
    2. लक्षण केवल पत्तियों पर आता है, जबकि चिह्न केवल जड़ों व तनों पर आता है
    3. लक्षण जीवाणु-रोग में दिखता है, जबकि चिह्न केवल कवक-रोग में
    4. लक्षण एक असंक्रामक विकार है, जबकि चिह्न सदा एक संक्रामक रोग
    उत्तर देखें

    उत्तर: A — लक्षण परपोषी की प्रतिक्रिया है; चिह्न स्वयं रोगजनक है, जैसे बीजाणु

    लक्षण रोग के प्रति पौधे की दृश्य प्रतिक्रिया है (म्लानि, हरिमाहीनता, मृत्युक्षय, गाँठ), जबकि चिह्न स्वयं रोगजनक का दृश्य भाग है (कवकजाल, बीजाणु, फफोले, जीवाणु-स्राव)। दोनों किसी भी अंग पर और किसी भी रोगजनक-समूह के रोग में हो सकते हैं, और यह भेद संक्रामक बनाम अजैविक का नहीं है।

  2. निम्नलिखित में से कौन-सा किसी फसल-रोग को उसके मानक कारक जीव से सही मिलाता है?

    1. धान ब्लास्ट — Xanthomonas oryzae pv. oryzae
    2. सिट्रस कैंकर — Puccinia graminis
    3. मूल-ग्रंथि रोग — Fusarium oxysporum
    4. आलू पछेती अंगमारी — Phytophthora infestans
    उत्तर देखें

    उत्तर: D — आलू पछेती अंगमारी — Phytophthora infestans

    आलू पछेती अंगमारी ऊमाइसीट Phytophthora infestans से होती है। धान ब्लास्ट कवक Magnaporthe oryzae से होता है, Xanthomonas से नहीं (जो धान जीवाणु अंगमारी करता है); सिट्रस कैंकर जीवाणुजन्य है (Xanthomonas citri), कोई Puccinia रतुआ नहीं; और मूल-ग्रंथि सूत्रकृमि Meloidogyne से होती है, Fusarium (एक म्लानि कवक) से नहीं।

  3. फसल-रोगजनकों के बारे में निम्नलिखित में से कौन-से कथन सही हैं?

    1. आलू पछेती अंगमारी एक ऊमाइसीट से होती है, जिसकी भित्ति सेलुलोज़ी होती है और जो सच्चा कवक नहीं है
    2. धान जीवाणु अंगमारी Xanthomonas oryzae pv. oryzae से होती है
    3. तंबाकू मोज़ेक मृदा से संचरित एक सूत्रकृमि से होता है
    4. मूल-ग्रंथि रोग माहू द्वारा वाहित एक विषाणु से होता है
    उत्तर देखें

    उत्तर: A — आलू पछेती अंगमारी एक ऊमाइसीट से होती है, जिसकी भित्ति सेलुलोज़ी होती है और जो सच्चा कवक नहीं है; B — धान जीवाणु अंगमारी Xanthomonas oryzae pv. oryzae से होती है

    पछेती अंगमारी ऊमाइसीट रोग है और धान जीवाणु अंगमारी Xanthomonas oryzae pv. oryzae से होती है, दोनों सही। तंबाकू मोज़ेक एक विषाणु (TMV) से होता है, सूत्रकृमि से नहीं, और मूल-ग्रंथि सूत्रकृमि Meloidogyne से होती है, माहू-वाहित विषाणु से नहीं; दोनों गलत कथन रोगजनक-समूहों को आपस में बदल देते हैं।

  4. 150 टमाटर पौधों के एक खेत में 36 पौधे किसी म्लानि-रोग के लक्षण दिखाते हैं। रोग-घटना (incidence) को प्रतिशत में ज्ञात कीजिए। उत्तर एक दशमलव स्थान तक दीजिए।

    संख्यात्मक उत्तर — मान टाइप करें।

    उत्तर देखें

    उत्तर: 24.0

    रोग-घटना = (रोगग्रस्त पौधों की संख्या ÷ कुल पौधे) × 100 = (36 ÷ 150) × 100 = 24.0%। घटना यह गिनती है कि कितने पौधे प्रभावित हैं, चाहे प्रत्येक कितनी भी तीव्रता से प्रभावित हो।

  5. पर्ण-रोग तीव्रता को 0-से-4 मापनी पर आँका जाता है (0 = स्वस्थ, 4 = सर्वाधिक तीव्र)। 30 पत्तियों में गणना है: श्रेणी 0 पर 4 पत्तियाँ, श्रेणी 1 पर 6, श्रेणी 2 पर 10, श्रेणी 3 पर 6 व श्रेणी 4 पर 4। मैककिनी सूचकांक से, तीव्रता (%) = [Σ(श्रेणी × पत्तियों की संख्या) ÷ (कुल पत्तियाँ × अधिकतम श्रेणी)] × 100। तीव्रता-सूचकांक एक दशमलव स्थान तक ज्ञात कीजिए।

    संख्यात्मक उत्तर — मान टाइप करें।

    उत्तर देखें

    उत्तर: 50.0

    अंश Σ(श्रेणी × गणना) = 0×4 + 1×6 + 2×10 + 3×6 + 4×4 = 0 + 6 + 20 + 18 + 16 = 60। हर = कुल पत्तियाँ × अधिकतम श्रेणी = 30 × 4 = 120। तीव्रता = 60 ÷ 120 × 100 = 50.0%। केवल कुल पत्तियों से भाग देना (अधिकतम श्रेणी 4 छोड़ देना) प्रचलित भूल है।

  6. एक किसान किसी संक्रमण के दिखने से पहले स्वस्थ पर्णसमूह पर ताम्र-आधारित रक्षक कवकनाशी लगाता है। ऐसा रक्षक कवकनाशी किस सिद्धांत पर काम करता है?

    1. यह अवशोषित होकर पौधे में गमन करता है और स्थापित आंतरिक संक्रमणों को ठीक करता है
    2. यह पौधे की सतह पर एक विषैली परत बनाता है जो बीजाणुओं को प्रवेश करने से पहले मार देती है
    3. यह पौधे को SAR की भाँति अपने समस्त ऊतकों में PR प्रोटीन बनाने को प्रेरित करता है
    4. यह रोगजनक के अविषाणुता जीन को मौन कर देता है जिससे परपोषी R जीन उसे पहचान ले
    उत्तर देखें

    उत्तर: B — यह पौधे की सतह पर एक विषैली परत बनाता है जो बीजाणुओं को प्रवेश करने से पहले मार देती है

    रक्षक (संपर्क) कवकनाशी पौधे की सतह पर रहकर बीजाणुओं को प्रवेश से पहले मारता या रोकता है, इसीलिए इसे संक्रमण से पहले लगाना पड़ता है; ताम्र कवकनाशी व डाइथायोकार्बामेट इसी प्रकार काम करते हैं। अवशोषण व गमन कर आंतरिक संक्रमण ठीक करना तांत्रिक कवकनाशी का वर्णन है, रक्षक का नहीं, और PR प्रोटीन प्रेरित करना या Avr जीन मौन करना ताम्र रक्षक की क्रियाविधि नहीं है।

  7. मृदा-जनित कवक रोगजनकों के विरुद्ध जैव-नियंत्रक के रूप में Trichoderma जातियाँ व्यापक रूप से प्रयुक्त होती हैं। ये मुख्यतः किस क्रियाविधि-संयोजन से काम करती हैं?

    1. वायुमंडलीय नाइट्रोजन स्थिर करके और मृदा-pH को पैथोजन के लिए असह्य स्तर तक बढ़ाकर
    2. फसल-पौधे के भीतर अवशोषित व गमनित एक तांत्रिक कवकनाशी के रूप में कार्य करके
    3. रोगजनक के विरुद्ध कवक-परजीविता, प्रतिजैविता तथा स्थान व पोषक हेतु प्रतिस्पर्धा द्वारा
    4. ऐसा विषाणु संचरित करके जो फसल के कीट-नाशकजीवों के लिए घातक है पर फसल के लिए नहीं
    उत्तर देखें

    उत्तर: C — रोगजनक के विरुद्ध कवक-परजीविता, प्रतिजैविता तथा स्थान व पोषक हेतु प्रतिस्पर्धा द्वारा

    Trichoderma मृदा-रोगजनकों को कवक-परजीविता (रोगजनक के कवकतंतुओं पर कुंडली बनाकर उन्हें पचाना), प्रतिजैविता (कवकरोधी यौगिक स्रावित करना) तथा पोषक व स्थान हेतु प्रतिस्पर्धा से दबाती है, और परपोषी-प्रतिरोध भी प्रेरित कर सकती है। यह न नाइट्रोजन-स्थिरीकारी है, न तांत्रिक रासायनिक कवकनाशी, और न कीट-नाशक विषाणु संचरित कर काम करती है।

  8. एक कवकनाशी परीक्षण में अनुपचारित नियंत्रण खंडों की औसत रोग-तीव्रता 60% है, जबकि उपचारित खंडों की औसत तीव्रता 15% है। नियंत्रण-प्रभाविता (%) को [(नियंत्रण में तीव्रता − उपचारित में तीव्रता) ÷ नियंत्रण में तीव्रता] × 100 से परिभाषित किया जाता है। नियंत्रण-प्रभाविता एक दशमलव स्थान तक ज्ञात कीजिए।

    संख्यात्मक उत्तर — मान टाइप करें।

    उत्तर देखें

    उत्तर: 75.0

    नियंत्रण-प्रभाविता = [(60 − 15) ÷ 60] × 100 = (45 ÷ 60) × 100 = 75.0%। यह अनुपचारित नियंत्रण के सापेक्ष तीव्रता में कमी व्यक्त करती है, न कि 45 प्रतिशत-अंकों का निरपेक्ष अंतर।

  9. जीन-दर-जीन संकल्पना के अनुसार, किस एकमात्र संयोजन में परपोषी प्रतिरोधी होगा (अतिसंवेदी अनुक्रिया सहित असंगत अंतःक्रिया)?

    1. परपोषी में कार्यशील R जीन है और रोगजनक में मेल खाता कार्यशील Avr जीन है
    2. परपोषी में कार्यशील R जीन है पर रोगजनक का मेल खाता Avr जीन उत्परिवर्तित व निष्क्रिय है
    3. परपोषी में R जीन नहीं है पर रोगजनक में कार्यशील Avr जीन है
    4. परपोषी में R जीन नहीं है और रोगजनक में भी मेल खाता Avr जीन नहीं है
    उत्तर देखें

    उत्तर: A — परपोषी में कार्यशील R जीन है और रोगजनक में मेल खाता कार्यशील Avr जीन है

    जीन-दर-जीन मॉडल में प्रतिरोध केवल तभी प्रकट होता है जब दोनों साथी उपस्थित व कार्यशील हों: परपोषी के R प्रोटीन को रोगजनक के Avr जीन के उत्पाद को पहचानना होता है। यदि Avr जीन लुप्त या निष्क्रिय हो, या परपोषी में मेल खाता R जीन न हो, तो अभिज्ञान विफल होता है और अंतःक्रिया संगत (रोग) होती है। इसीलिए Avr को निष्क्रिय करने वाला एक उत्परिवर्तन रोगजनक को विषाणुक बना देता है।

  10. कौन-सा कथन PAMP-प्रेरित प्रतिरक्षा (PTI) को प्रभावक-प्रेरित प्रतिरक्षा (ETI) से सही ढंग से अलग करता है?

    1. PTI अंतःकोशिकी R प्रोटीन से प्रेरित होती है, जबकि ETI सतही ग्राहियों से
    2. PTI सदा अतिसंवेदी अनुक्रिया उत्पन्न करती है, जबकि ETI में कभी कोशिका-मृत्यु नहीं होती
    3. PTI तब आरंभ होती है जब सतही PRRs संरक्षित PAMPs पहचानते हैं, जबकि ETI तब जब R प्रोटीन विशिष्ट प्रभावकों को पहचानते हैं
    4. PTI केवल विषाणुओं के विरुद्ध काम करती है, जबकि ETI केवल सूत्रकृमियों के विरुद्ध
    उत्तर देखें

    उत्तर: C — PTI तब आरंभ होती है जब सतही PRRs संरक्षित PAMPs पहचानते हैं, जबकि ETI तब जब R प्रोटीन विशिष्ट प्रभावकों को पहचानते हैं

    PTI कोशिका-सतह पर आरंभ होती है, जहाँ PRRs संरक्षित PAMPs (फ्लैजेलिन, काइटिन) पहचानते हैं; ETI कोशिका के भीतर आरंभ होती है, जहाँ NB-LRR R प्रोटीन विशिष्ट प्रभावकों को पहचानकर प्रबल अनुक्रिया करते हैं जो प्रायः HR में समाप्त होती है। जो विकल्प R प्रोटीन को सतह पर व PRRs को भीतर रखता है उसमें ग्राही-स्थान उलटे हैं; HR ETI की विशेषता है PTI की नहीं; और कोई भी परत एक रोगजनक-समूह तक सीमित नहीं है।

  11. तांत्रिक अर्जित प्रतिरोध (SAR) व प्रेरित तांत्रिक प्रतिरोध (ISR) के बारे में निम्नलिखित में से कौन-से कथन सही हैं?

    1. SAR सैलिसिलिक-अम्ल-निर्भर है और PR प्रोटीन के संचय से चिह्नित है
    2. ISR प्रायः लाभकारी मूल-उपनिवेशी जीवाणुओं से प्रेरित होता है और जैस्मोनेट व एथिलीन पर निर्भर है
    3. SAR केवल प्रथम संक्रमण-स्थल पर काम करता है और दूरस्थ ऊतकों को कोई सुरक्षा नहीं देता
    4. SAR व ISR दोनों विस्तृत-परास सुरक्षा देते हैं और नियामक प्रोटीन NPR1 की आवश्यकता रखते हैं
    उत्तर देखें

    उत्तर: A — SAR सैलिसिलिक-अम्ल-निर्भर है और PR प्रोटीन के संचय से चिह्नित है; B — ISR प्रायः लाभकारी मूल-उपनिवेशी जीवाणुओं से प्रेरित होता है और जैस्मोनेट व एथिलीन पर निर्भर है; D — SAR व ISR दोनों विस्तृत-परास सुरक्षा देते हैं और नियामक प्रोटीन NPR1 की आवश्यकता रखते हैं

    SAR SA-निर्भर है और PR-प्रोटीन संचय से युक्त, ISR जीवाणु-प्रेरित व JA/एथिलीन-निर्भर है, और दोनों विस्तृत-परास हैं व NPR1 चाहिए, सभी सही। शेष कथन असत्य है क्योंकि SAR परिभाषा से तांत्रिक है और प्रारंभिक संक्रमण से दूर के ऊतकों की भी रक्षा करता है।

  12. एक कुतरने वाली इल्ली किसी पौधे की पत्तियाँ घायल करती है। इस शाकाहारी के विरुद्ध पौधे की रक्षा मुख्यतः कौन-सा हार्मोन संचालित करता है?

    1. सैलिसिलिक अम्ल, वही हार्मोन जो जैवपोषियों के विरुद्ध तांत्रिक अर्जित प्रतिरोध चलाता है
    2. जिबरेलिक अम्ल, जो सभी नाशकजीवों के विरुद्ध रक्षा का मुख्य हार्मोन है
    3. ऐब्सिसिक अम्ल, जो विशुद्ध रूप से रंध्र बंद कर कीट को बाहर रखता है
    4. जैस्मोनिक अम्ल, एथिलीन के साथ, घाव- व शाकाहारी-अनुक्रिया पथ
    उत्तर देखें

    उत्तर: D — जैस्मोनिक अम्ल, एथिलीन के साथ, घाव- व शाकाहारी-अनुक्रिया पथ

    कुतरने वाले शाकाहारी से घाव जैस्मोनिक अम्ल (एथिलीन के साथ) पथ सक्रिय करता है, जो प्रोटीऐज़-संदमक व वाष्पशील यौगिक जैसी रक्षाएँ प्रेरित करता है। सैलिसिलिक अम्ल मुख्यतः जैवपोषी रोगजनकों के विरुद्ध रक्षा करता है (SAR), और SA व JA पथ परस्पर विरोधी हैं; जिबरेलिक अम्ल वृद्धि-हार्मोन है, और ऐब्सिसिक अम्ल की रंध्र-बंदी भूमिका मुख्य शाकाहारी-रोधी रक्षा नहीं है।

  13. किसी रोगजनक को पहचानने के सेकंडों भीतर पादप कोशिका में कोशिकाद्रव्यी कैल्सियम का तीव्र उभार दिखता है। इसके बाद के आरंभिक रक्षा-संकेतन को कौन-सा अनुक्रम सर्वोत्तम रूप से दर्शाता है?

    1. कैल्सियम अंतर्वाह → कैल्सियम संवेदक व MAP-काइनेज़ श्रृंखला → ऑक्सीकारी विस्फोट व रक्षा-जीन
    2. रक्षा-जीन अभिव्यक्ति → ऑक्सीकारी विस्फोट → तभी जाकर कोशिकाद्रव्यी कैल्सियम में कोई परिवर्तन
    3. ऑक्सीकारी विस्फोट → कोशिकाद्रव्य से कैल्सियम का निष्कासन → समस्त काइनेज़ क्रिया का बंद होना
    4. कोशिकाद्रव्यी कैल्सियम में गिरावट → काइनेज़ों का संदमन → रक्षा-जीनों का दमन
    उत्तर देखें

    उत्तर: A — कैल्सियम अंतर्वाह → कैल्सियम संवेदक व MAP-काइनेज़ श्रृंखला → ऑक्सीकारी विस्फोट व रक्षा-जीन

    आरंभिक श्रृंखला है: कोशिकाद्रव्यी Ca²⁺ का उभार कैल्सियम-निर्भर प्रोटीन काइनेज़ व कैल्मोड्यूलिन जैसे संवेदकों द्वारा पढ़ा जाता है, जो (MAP-काइनेज़ श्रृंखला के साथ) ऑक्सीकारी विस्फोट, कैलोज़-निक्षेपण व रक्षा-जीन अनुलेखन चालू करते हैं। शेष अनुक्रम जीन-अभिव्यक्ति या ऑक्सीकारी विस्फोट को कैल्सियम-संकेत से पहले रखते हैं, या कैल्सियम घटना व रक्षा का दमन दर्शाते हैं, जो वास्तविक क्रम व दिशा को उलट देता है।

  14. Cuscuta (अमरबेल) को तना पूर्ण-परजीवी कहा जाता है। कौन-सा विशेषता-समूह इस वर्णन से मेल खाता है?

    1. एक मूलरहित मृदा मृतजीवी जो सड़ते कार्बनिक पदार्थ अवशोषित करता है और प्रकाश-संश्लेषण से स्वयं भोजन बनाता है
    2. एक लिपटने वाला, लगभग हरिमाहीन पौधा जो चूषकांग द्वारा परपोषी के संवहन ऊतक का दोहन करता है
    3. एक हरा आरोही जो पूरी हरिमा बनाए रखता है और परपोषी से केवल जल व खनिज लेता है
    4. एक कवक जो मूल वल्कुट-कोशिकाओं के भीतर आर्बस्क्यूल बनाता है और परपोषी को फॉस्फेट देता है
    उत्तर देखें

    उत्तर: B — एक लिपटने वाला, लगभग हरिमाहीन पौधा जो चूषकांग द्वारा परपोषी के संवहन ऊतक का दोहन करता है

    Cuscuta लगभग हरिमाहीन लिपटने वाला तना-परजीवी है जो परपोषी के फ्लोएम व जाइलम में चूषकांग धँसाता है और जल, खनिज व कार्बन हेतु उस पर निर्भर रहता है, अतः वह पूर्ण-परजीवी है। हरिमा बनाए रखकर केवल जल व खनिज लेने वाला हरा आरोही अर्ध-परजीवी है (मिस्टलेटो जैसा); मृतजीवी मृत पदार्थ पर पलता है, और आर्बस्क्यूल वाला वर्णन आर्बस्कुलर माइकोराइज़ा है, एक सहोपकारी कवक।

  15. लाभकारी पादप-सूक्ष्मजीव अंतःक्रियाओं के बारे में निम्नलिखित में से कौन-से कथन सही हैं?

    1. आर्बस्कुलर माइकोराइज़ी कवक पादप शर्करा के बदले परपोषी के फॉस्फेट-अवशोषण में सुधार करते हैं
    2. फलीदार मूल-ग्रंथिकाओं में Rhizobium वायुमंडलीय नाइट्रोजन को ऐसे रूप में स्थिर करता है जिसे पौधा उपयोग कर सके
    3. आर्बस्कुलर माइकोराइज़ी कवक जिन परपोषी मूल-कोशिकाओं में घुसते हैं उन्हें मारकर मृत ऊतक पर पलते हैं
    4. कुछ मूलीय जीवाणु पौधे की रक्षा को प्राइम करते हैं और प्रेरित तांत्रिक प्रतिरोध प्रेरित करते हैं
    उत्तर देखें

    उत्तर: A — आर्बस्कुलर माइकोराइज़ी कवक पादप शर्करा के बदले परपोषी के फॉस्फेट-अवशोषण में सुधार करते हैं; B — फलीदार मूल-ग्रंथिकाओं में Rhizobium वायुमंडलीय नाइट्रोजन को ऐसे रूप में स्थिर करता है जिसे पौधा उपयोग कर सके; D — कुछ मूलीय जीवाणु पौधे की रक्षा को प्राइम करते हैं और प्रेरित तांत्रिक प्रतिरोध प्रेरित करते हैं

    आर्बस्कुलर माइकोराइज़ा शर्करा के बदले फॉस्फेट-अवशोषण सुधारते हैं, Rhizobium फलीदार ग्रंथिकाओं में नाइट्रोजन स्थिर करता है, और कुछ मूलीय जीवाणु ISR प्रेरित करते हैं, सभी सही व सहोपकारी। असत्य कथन एक मृतपोषी का वर्णन है: AM कवक उपनिवेशित वल्कुट-कोशिकाओं को जीवित रखते हैं और जीवित प्लाज़्मा-झिल्ली के पार आर्बस्क्यूल बनाते हैं, कोशिकाओं को मारते नहीं।