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शोध रुचि

पौधे किस तरह से कई तरह के शाकाहारी कीटों से अपनी रक्षा करते हैं, यह समझने के लिए आणविक तंत्रों को समझना और इस ज्ञान का उपयोग कीट नियंत्रण रणनीति विकसित करने में करना। हम पौधों की सुरक्षा में कीट शाकाहारी जीवों से नई खोजों को आगे बढ़ाने के लिए आगे और पीछे आनुवंशिकी दृष्टिकोण, जैव रासायनिक तकनीक, मेटाबोलोमिक्स और इमेजिंग का उपयोग करते हैं।

मुख्य रुचियाँ: पौधे-कीटों के बीच परस्पर क्रिया, रासायनिक पारिस्थितिकी, कैल्शियम चैनल और रासायनिक रक्षा, जैस्मोनिक एसिड सिग्नलिंग, मेटाबोलोमिक्स, स्पोडोप्टेरा, पिरिफॉर्मोस्पोरा इंडिका

अनुसंधान क्षेत्र

1) कीटों के हमले की पौधों द्वारा तीव्र अनुभूति के पीछे तंत्र: 1 मिलियन से अधिक शाकाहारी कीट प्रजातियाँ ज्ञात हैं, और उनमें से कई दुनिया भर में फसल को नुकसान पहुँचाती हैं। पौधों ने कैल्शियम संकेतों का उपयोग करके कीटों के हमले का बहुत तेज़ी से मुकाबला करने के लिए परिष्कृत रक्षा तंत्र विकसित किया है। कीटों के हमले के बारे में पौधों की धारणा में शुरुआती घटनाओं का पता नहीं लगाया जा सका है और हमने पौधों की शाकाहारी प्रजातियों के खिलाफ़ सुरक्षा में कैल्शियम चैनल, साइक्लिक न्यूक्लियोटाइड गेटेड चैनल (CNGC19) की एक प्रमुख भूमिका का पता लगाया है (मीना एट अल., 2019, प्लांट सेल)। हमने पौधों की सुरक्षा में CNGC19 की एक महत्वपूर्ण कार्यात्मक भूमिका की पहचान की है, जो कि फाइटोहोर्मोन (जैस्मोनेट्स) और द्वितीयक मेटाबोलाइट्स (ग्लूकोसाइनोलेट्स) को नियंत्रित करता है। हम शाकाहारी प्रजातियों से प्रेरित पौधों की प्रतिरक्षा में अतिरिक्त CNGCs की भूमिका को और अधिक स्पष्ट कर रहे हैं। लेपिडोप्टेरान कीटों के भोजन पर पौधों की अधिकांश सुरक्षा जैस्मोनिक एसिड (JA/JA-Ile) पर निर्भर सिग्नलिंग कैस्केड द्वारा समन्वित होती है। हम संभावित क्षति संकेत के रूप में JA-Ile की भूमिका और पौधों में इसके जैवसंश्लेषण और धारणा में शामिल नए खिलाड़ियों का अध्ययन करते हैं, R-Geco आधारित इमेजिंग और एक्वोरिन आधारित फॉरवर्ड जेनेटिक स्क्रीन का उपयोग करते हुए। हम आगे मेटाबोलोमिक्स का उपयोग करके शाकाहारी भोजन के लिए पौधों की प्रतिक्रिया की पहचान करते हैं और प्रारंभिक सिग्नलिंग जीन में परिवर्तन द्वितीयक मेटाबोलाइट उत्पादन को कैसे प्रभावित करते हैं। हमने स्पोडोप्टेरा की अपने मेजबान पौधों टमाटर (कुंडू एट अल।, 2018, प्लांटा) और मक्का के साथ बातचीत में शामिल नए मेटाबोलाइट्स की पहचान की है।

पौधों के जीवित रहने की कुंजी तेजी से स्थानीय और कोशिकाओं के बीच प्रणालीगत संचार है। पौधों में जानवरों की तरह केंद्रीय तंत्रिका तंत्र की अनुपस्थिति में एक तीव्र प्रणालीगत तनाव संकेत प्रणाली होती है। हमने पहली बार पहचाना कि कीट शाकाहार पर, पौधे बिना क्षतिग्रस्त पत्ती को प्रणालीगत कैल्शियम संकेत भेजते हैं (कीप एट अल., 2015, न्यू फाइटोलॉजिस्ट)। विद्युत संकेत, झिल्ली क्षमता और Ca2+ में परिवर्तन शाकाहार पर प्रणालीगत संकेतन में परिणाम देते हैं। स्थानीय और प्रणालीगत संकेतों के उत्पादन में शामिल आणविक घटक, पत्ती से पत्ती तक जाने वाला कारक और डिकोडिंग तंत्र हमारी रुचि के अन्य क्षेत्र हैं।

 पौधे-सूक्ष्मजीव सहजीवन पहचान के तंत्र:

पौधे की जड़ों और राइजोस्फीयर में रहने वाले सूक्ष्मजीवों के बीच पारस्परिक संबंध पौधे के जीवित रहने में महत्वपूर्ण कारक हैं क्योंकि वे पौधे की वृद्धि में सुधार करने और तनाव को दूर करने में सहायता करते हैं। एंडोफाइटिक कवक, पिरिफॉर्मोस्पोरा इंडिका अरबीडोप्सिस सहित कई पौधों की प्रजातियों की जड़ों पर कब्जा कर लेता है और उनकी वृद्धि, विकास और बीज उत्पादन को बढ़ावा देता है। कवक पोषक तत्वों के अवशोषण को उत्तेजित करता है और विभिन्न जैविक और अजैविक तनावों के प्रति प्रतिरोध प्रदान करता है। पौधे की वृद्धि को बढ़ावा देने वाले कवक, पिरिफॉर्मोप्सोरा इंडिका का उपयोग करना और इसके मेजबान, अरबीडोप्सिस थालियाना हम उन आणविक तंत्रों को समझना चाहते हैं जिनके द्वारा जड़ों में सहजीवी कवक पूरे पौधों को विकास लाभ प्रदान करते हैं (जोगावत एट अल., 2020, जेईएक्सबी, कुंडू एट अल., प्लांट फिजियोलॉजी, 2022) और फसल की पैदावार में सुधार के लिए नई रणनीति विकसित करने के लिए ज्ञान का उपयोग करें।