हमारी गहन कृषि प्रणालियां उर्वरकों और कीटनाशकों के उच्च आदानों पर आधारित हैं। यह पर्यावरण के लिए हानिकारक है और टिकाऊ भी नहीं है। इस प्रकार, अनुसंधान में महत्वपूर्ण प्रश्न यह है कि हमारी फसलों की उपज को बनाए रखते हुए इन आदानों को कैसे कम किया जाए।
ऐसा करने का एक आशाजनक तरीका क्षेत्र में लाभकारी रोगाणुओं के साथ पौधों की आपूर्ति करना है। हालांकि, इसे सफलतापूर्वक करने में सक्षम होने के लिए, हमें भागीदारों के बीच जटिल रासायनिक क्रॉसस्टॉक को समझने की आवश्यकता है। हम अपनी प्रयोगशाला में रूट एक्सयूडेट्स को देखकर इस इंटरैक्शन का अध्ययन करते हैं।
हम पाते हैं कि जड़ का रिसाव बहुत गतिशील है। यह पौधों की प्रजातियों, विकास के चरणों और दैनिक समय बिंदुओं के बीच भिन्न होता है। पौधे अपने चयापचय प्रोफाइल को बदलकर विभिन्न प्रकार के रोगाणुओं की उपस्थिति पर भी प्रतिक्रिया करते हैं।
क्योंकि रूट एक्सयूडेट्स माइक्रोबियल समुदाय के लिए पोषक तत्व और संकेत हैं, एक्सयूडेशन प्रोफाइल का अध्ययन करना यह समझने के लिए महत्वपूर्ण है कि पौधे अपने वातावरण में रोगाणुओं के साथ कैसे बातचीत करते हैं। मेटाबोलॉमिक्स में विकास, लेकिन अगली पीढ़ी की अनुक्रमण प्रौद्योगिकियों में भी वास्तव में प्लांट माइक्रोबायोम इंटरैक्शन के क्षेत्र को आगे बढ़ाते हैं। जाहिर है, आपको किसी दिए गए सिस्टम में यौगिक या ब्याज के यौगिकों का पता लगाने के लिए मेटाबोलामिक्स वर्कफ़्लो की आवश्यकता होती है।
और अगली पीढ़ी की अनुक्रमण प्रौद्योगिकियां संरचना को समझने में वास्तव में आवश्यक हैं, लेकिन पौधे माइक्रोबायोम का कार्य भी। इसके अलावा, विशेष विकास प्रणालियों या सरलीकृत विकास प्रणालियों का उपयोग करना बहुत उपयोगी है जैसे कि हम यहां पादप सूक्ष्म जीव इंटरैक्शन के आणविक तंत्र को समझने के लिए प्रस्तुत करते हैं। हमारे सिस्टम को बाँझ रखा जा सकता है, लेकिन हम इसे लक्ष्य सूक्ष्मजीवों के साथ भी टीका लगा सकते हैं।
हमारे पास एक चुनौती एक्सयूडेट्स में कम एकाग्रता में चयापचयों का पता लगाना है। यदि पृष्ठभूमि कम है, तो इसे करना आसान है। यदि हमारे पास मिट्टी जैसा अधिक जटिल वातावरण है, तो यह अधिक कठिन है।
एक और चुनौती जो अनसुलझी है वह है जब हम तस्वीर में रोगाणुओं को जोड़ते हैं। तब पौधों या रोगाणुओं द्वारा उत्पादित यौगिक के बीच अंतर करना संभव नहीं है। हमने एक ऐसी प्रणाली विकसित की है जो कम लागत वाली और काफी आसान है।
इसके बाँझ डिजाइन लगातार प्रयोगों के लिए अनुमति देता है। पहले पौधे के चयापचयों को त्याग दिया जाता है। फिर पौधों को रोगाणुओं के साथ टीका लगाया जाता है, और यहां मेटाबोलाइट प्रोफाइल में परिवर्तन का मूल्यांकन किया जाता है।
यह समय की विस्तारित अवधि के लिए विभिन्न पौधों की प्रजातियों के विकास की भी अनुमति देता है। तो संक्षेप में, यह प्रणाली कई अनुप्रयोगों के लिए अच्छी तरह से अनुकूल है।
