વસંતીકરણ

વસંતીકરણ : બીજાંકુરની વૃદ્ધિ અને વિકાસની પ્રક્રિયાઓને ઉત્તેજવા તેને વાવતાં અગાઉ નિશ્ચિત સમય માટે આપવામાં આવતી યોગ્ય તાપમાનની કે રાસાયણિક પટ ઈન્ડોલ એસેટિક ઍસિડ-IAA (IAA, જીબરેલિન કે સાયટોકાયનિન જેવા વનસ્પતિ-અંત:સ્રાવો)ની ચિકિત્સા. આ પ્રકારની ચિકિત્સાથી ભ્રૂણમાં થતાં જૈવરાસાયણિક પરિવર્તનોને કારણે તેના વિકાસની પ્રક્રિયા ઉત્તેજાય છે અને શિયાળુ જાતમાં વસંતઋતુમાં પુષ્પનિર્માણ શક્ય બને છે.

ચયાપચય દરમિયાન થતી જૈવરાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ ઉપર તાપમાનની અસર થાય છે. વૃદ્ધિ ચયાપચયની પ્રક્રિયાઓનું ચોખ્ખું પરિણામ હોવાથી તાપમાન વૃદ્ધિના દર પર અસર કરતું મહત્વનું પરિબળ છે. ક્રમિક રીતે નિશ્ચિત મર્યાદામાં તાપમાનમાં વધારો થતાં વૃદ્ધિનો દર વધે છે. આ મર્યાદાથી લઘુતમ કે મહત્તમ તાપમાને વનસ્પતિની વૃદ્ધિ અવરોધાય છે.

આકૃતિ 1માં દર્શાવ્યા મુજબ લઘુતમ અને મહત્તમ તાપમાને વૃદ્ધિનો દર ઘટે છે; જ્યારે તાપમાનની અમુક મર્યાદામાં વૃદ્ધિનો દર સતત વધતો જ રહે છે અને મહત્તમ સુધી પહોંચે છે. આ મર્યાદાને ‘અનુકૂળ તાપમાન-મર્યાદા’ કહે છે.

વનસ્પતિઓમાં પ્રાજનનિક વિકાસ પર તાપમાનની અસર વિશિષ્ટ હોય છે. ઘઉંની શિયાળુ જાતના અંકુરિત બીજને નિશ્ચિત સમય માટે અતિશીત ચિકિત્સા આપ્યા બાદ પ્રકાશ, ભેજ અને હવાની યોગ્ય આબોહવાકીય સ્થિતિમાં ઉગાડતાં તેનું વસંતઋતુમાં પુષ્પનિર્માણ થાય છે. આ જાતને અતિશીત ચિકિત્સા આપ્યા સિવાય ઊંચા તાપમાને ઉગાડવામાં આવે તો તેમાં પુષ્પનિર્માણ થતું નથી; પરંતુ વૃદ્ધિ દરમિયાન કોઈ પણ સમયે જો નીચું તાપમાન મળે તો પુષ્પનિર્માણ થાય છે. લાયસેંકો(1934)એ ઘઉંની આ શિયાળુ જાતને નીચા તાપમાનની ચિકિત્સા આપી વસંત જાતમાં રૂપાંતર કરવાની પ્રક્રિયાને વસંતીકરણ તરીકે ઓળખાવી.

શીત-ચિકિત્સાની પ્રતિક્રિયાનું ઘણી વાર જનીનિક નિયંત્રણ થાય છે. આ સ્થિતિ ખોરાસાની અજમામાં જોવા મળે છે. તેની બે જાત હોય છે : (1) એકવર્ષાયુ અને (2) દ્વિવર્ષાયુ. એકવર્ષાયુ જાત એક જ વૃદ્ધિ-ઋતુમાં પુષ્પનિર્માણ કરે છે; જ્યારે દ્વિવર્ષાયુ જાત માટે બીજી વૃદ્ધિ-ઋતુમાં પુષ્પનિર્માણ કરે એ પહેલાં ઠંડો શિયાળો જરૂરી છે.

દ્વિવર્ષાયુ જાત એકવર્ષાયુ જાતની જેમ દીર્ઘદિવસી છે અને લઘુદિવસી સ્થિતિમાં તાપમાનની ચિકિત્સા આપવા છતાં વાનસ્પતિક અવસ્થામાં જ રહે છે. તે શીત-ચિકિત્સાની ગુણાત્મક પ્રતિક્રિયા દર્શાવે છે. એટલે કે જ્યાં સુધી તેને નિશ્ચિત સમય માટે નીચું તાપમાન આપવામાં ન આવે ત્યાં સુધી તે સમગ્ર રીતે વાનસ્પતિક અવસ્થામાં જ રહે છે. જોકે છોડ રોઝેટ-સ્વરૂપનો અને ઓછામાં ઓછું 10 દિવસનો હોય, તો તેનું વસંતીકરણ થઈ શકે છે અને જો યોગ્ય પ્રકાશસમય મેળવેલો હોય તો એક જ વૃદ્ધિ-ઋતુમાં પુષ્પનિર્માણ કરે છે. 10 વર્ષની ઉંમર અને રોઝેટ-સ્વરૂપ શીતચિકિત્સા માટે પૂર્વાપેક્ષિત (prerequisite) છે. આકૃતિ 2 ખોરાસાની અજમાની દ્વિવર્ષાયુ જાત દ્વારા શીતચિકિત્સાને અનુલક્ષીને પુષ્પનિર્માણની પ્રતિક્રિયા દર્શાવે છે.

ક્લેબ્સે (1918) ક્રમિક વિકાસ(phasic development)ની પરિકલ્પના આપી. તે મુજબ, વનસ્પતિના વિકાસના જુદા જુદા તબક્કાઓના સંચાલન માટે પ્રકાશ અને તાપમાનની નિશ્ચિત પ્રમાણમાં જરૂરિયાત હોય છે. એક તબક્કે તાપમાન મહત્વનું હોય છે, તો બીજા તબક્કામાં પ્રકાશ મહત્વના પરિબળ તરીકે કાર્ય કરે છે. જો પ્રથમ તબક્કો બરાબર સંતોષાય તો જ બીજો તબક્કો શરૂ થાય છે. તેમના મંતવ્ય મુજબ વસંતીકરણ દ્વારા પ્રથમ તબક્કો સંતોષાય છે.

લાયસેંકો(1934)એ ક્લેબ્સની પરિકલ્પનાને અનુમોદન આપતાં દર્શાવ્યું કે વૃદ્ધિ અને વિકાસ બંને અલગ પ્રક્રિયાઓ છે. વૃદ્ધિમાં વનસ્પતિની સ્થૂલતા, કદ અને વજનનો સમાવેશ થાય છે અને વાનસ્પતિક વૃદ્ધિ થાય છે; જ્યારે વિકાસની પ્રક્રિયામાં વિભેદન, પુષ્પનિર્માણ, ફલન, ફળ અને બીજનિર્માણનો સમાવેશ થાય છે. આમ, વિકાસની પ્રક્રિયા પ્રજનન સાથે સંકળાયેલી છે અને કેટલીક પૂર્વયોજિત ક્રમિક પ્રક્રિયાઓના તબક્કાનું પરિણામ છે. આ ક્રમમાં ક્યાંય અવરોધ ઉત્પન્ન થાય તો વિકાસનો ક્રમ અટકે છે; દા.ત., ઘઉંની શિયાળુ જાતનો પ્રથમ તબક્કો તાપમાનનો છે. જો બીજાંકુરને અનુકૂળ એવા નીચા તાપમાને રાખવામાં ન આવે તો પુષ્પનિર્માણ થતું નથી.

પર્વિસે (1934) વસંતીકરણની સમજૂતી આપવામાં મહત્વનો ફાળો આપ્યો છે. તેમણે ધાન્યોમાં પુષ્પનિર્માણની પ્રક્રિયા માટેની એક યોજના આપી, જે કાર્યકારી પરિકલ્પના પૂરી પાડે છે. આ યોજના નીચે પ્રમાણે છે :

આ યોજનામાં B કોઈ એક સંયોજન છે. તે પ્રક્રિયાતંત્રનો એવો ભાગ છે કે જે પુષ્પનિર્માણ તરફ દોરી જાય છે. આ પ્રક્રિયાતંત્રમાં Bથી Dનો તબક્કો પ્રકાશસામયિક નિયંત્રણ હેઠળ હોય છે અને સંભવત: તે દરમિયાન પુષ્પીય અંત:સ્રાવનું સંશ્લેષણ થાય છે. રાય(secale cereale)ની વસંત જાતમાં Bનું કાં તો ભ્રૂણમાં અથવા સામાન્ય તાપમાને Aમાંથી નિર્માણ થાય છે. જોકે તેની શિયાળુ જાતમાં Bનું નિર્માણ મંદ પડે છે, છતાં સંપૂર્ણપણે અવરોધાતું નથી. વનસ્પતિની વૃદ્ધિની સાથે સાથે ધીમા દરે તે એકત્રિત થાય છે. આ જાતને નીચું તાપમાન આપતાં Bનું સંશ્લેષણ વધે છે.

Bથી C અને Cથી Dની પ્રક્રિયા પ્રકાશસામયિક નિયંત્રણ હેઠળ હોય છે. Bથી E (પર્ણનું નિર્માણ કરતો પદાર્થ) તટસ્થદિવસી છે અને જ્યારે Bથી Cની પ્રક્રિયા અવરોધાય ત્યારે સામાન્ય દરે આ પ્રક્રિયા થાય છે. પર્વિસના મત પ્રમાણે D પુષ્પીય અંત:સ્રાવ છે અને C એક મધ્યસ્થી પદાર્થ છે. તે પુષ્પનિર્માણના પ્રારંભિક તબક્કાઓને શરૂ કરવા માટે સમર્થ હોય છે. વસંત રાય કે વસંતીકરણ કરેલ શિયાળુ રાયમાં Bની સાંદ્રતા ઊંચી હોય છે. સતત પ્રકાશમાં, B અત્યંત ધીમા દરે Cમાં રૂપાંતર પામે છે; જેનું પુષ્પીય અંત:સ્રાવ Dમાં રૂપાંતર થાય છે. D નિશ્ચિત સાંદ્રતાએ પહોંચતાં પુષ્પનિર્માણ થાય છે.

લઘુદિવસીય સ્થિતિમાં Cથી Dની પ્રક્રિયા અવરોધાય છે; જેથી પ્રક્રિયા પ્રતિવર્તી બને છે; જેથી Cમાંથી B અને Bમાંથી E બને છે; જેથી વનસ્પતિ વાનસ્પતિક અવસ્થામાં જ રહે છે. અવરોધાયેલી Cથી Dની પ્રક્રિયા દ્વારા પુષ્પીય આરંભ માટે જરૂરી D ન બને ત્યાં સુધી તે વાનસ્પતિક સ્થિતિમાં રહે છે.

ગ્રૅગરી અને સહકાર્યકરો(1948)એ વસંતીકરણ અંગે અંત:સ્રાવની પરિકલ્પના આપી અને જણાવ્યું કે એક વાનસ્પતિક કલિકાને પણ ચિકિત્સા આપી શકાય અને વસંતીકરણની ચિકિત્સા ન આપી હોય તેવી તે જાતિનું બીજી વનસ્પતિ પર આરોપણ કરવામાં આવે તો તેની અન્ય શાખાઓ પર પણ અસર થાય છે. તેમણે ભ્રૂણને ભ્રૂણપોષથી અલગ કર્યા અને 2 % ગ્લુકોઝ અને ખનિજ-પોષકતત્વો ધરાવતા અગર પર તેનો ઉછેર કરી બીજની જેમ વસંતીકરણની ચિકિત્સા આપી, તો શર્કરા, અકાર્બનિક નાઇટ્રોજન અને ક્ષારોમાંથી ભ્રૂણ દ્વારા અંત:સ્રાવનું નિર્માણ થયું. આ પરિણામો દર્શાવે છે કે વસંતીકરણ દ્વારા રાસાયણિક પ્રેરણ થાય છે, જેથી વર્ધીબિંદુએ પુષ્પનિર્માણ સાથે સંકળાયેલ અંત:સ્રાવ કે તેનો પૂર્વગ (precursor) ઉદભવે છે. એક વાર નીચા તાપમાને તેનું સંશ્લેષણ શરૂ થતાં ઊંચા તાપમાને પણ આ ક્રિયા ચાલુ રહે છે. વસંતીકરણની અસરને ઊંચું તાપમાન આપી નાબૂદ કરી શકાય છે. આ ઘટનાને નિર્વસંતીકરણ (devernalization) કહે છે. આ પ્રકારના નિર્મૂલન પછી પુન:વસંતીકરણની ચિકિત્સા આપતાં તેની અસર ફરીથી પ્રસ્થાપિત થાય છે.

લૅંગ, મેલ્ચર્સ અને હૅમ્મરે (1966) દર્શાવ્યું કે વસંતીકરણ દ્વારા ભ્રૂણાગ્રમાં વર્નેલિન નામનો અંત:સ્રાવ ઉત્પન્ન થાય છે, જેનો ફ્લોરિજન સાથે સીધો સંબંધ છે.

નીચું તાપમાન → ઉષ્મા-પ્રેરિત → વર્નેલિન → ફ્લોરિજન

                               સ્થિતિ

ચૈલ્યાખાને (1966) આ પરિકલ્પનાનો વાંધો ઉઠાવ્યો અને જણાવ્યું કે વર્નેલિન દીર્ઘદિવસી સ્થિતિમાં જિબરેલિનમાં રૂપાંતર પામે છે. આમ, તે જિબરેલિનના પૂર્વગ તરીકે કાર્ય કરે છે. જોકે આવા વૃદ્ધિ-પદાર્થનું વનસ્પતિઓમાંથી અલગીકરણ થયું નથી.

પ્રા. ચિનોય અને સહકાર્યકરોએ દર્શાવ્યું કે વસંતીકરણની ચિકિત્સા આપતાં એસ્કૉર્બિક ઍસિડનું સંશ્લેષણ વધે છે. તે હાઇડ્રોજનદાતા હોવાથી ચયાપચયની પ્રક્રિયાઓ સાથે સંકળાયેલાં દ્રવ્યોની ક્રિયાશીલતા વધે છે. આમ, ચયાપચયની પ્રક્રિયાનો દર વૃદ્ધિના તબક્કે જ ઊંચો રહે છે; તેથી પુષ્પનિર્માણની પ્રક્રિયા પણ ઝડપી બને છે.

વસંતીકરણનું વ્યાવહારિક પ્રયોજન :

વસંતીકરણની વ્યાવહારિક ઉપયોગિતા નીચે પ્રમાણે છે :

(1) વસંતીકરણની ચિકિત્સા આપતાં પાક વધારે વહેલો ઉત્પન્ન થાય છે. પાકની સામાન્ય જાતિ કરતાં ઘણી વહેલી લણણી લઈ શકાય છે.

(2) જ્યાં કુદરતી રીતે વનસ્પતિ પ્રજનન ન કરી શકે તેવા પ્રદેશોમાં ઉગાડી શકાય છે.

(3) વનસ્પતિ-સંવર્ધનમાં તેનો ઉપયોગ કરી શકાય છે.

બળદેવભાઈ પટેલ