উদ্ভিদের সাড়া প্রদান এবং রাসায়নিক সমন্বয়- হরমোন: WBBSE Class 10 Life Science

১. অক্সিনের প্রধান তিনটি শারীরবৃত্তীয় ভূমিকা:

• (ক) অগ্রস্থ প্রকটতা সৃষ্টি (Apical Dominance): উদ্ভিদের কাণ্ড ও শাখার শীর্ষমুকুল বা অগ্রমুকুলের উপস্থিতিতে কাক্ষিক মুকুলের বৃদ্ধি অবদমিত থাকে এবং অগ্রমুকুলই শুধু দৈর্ঘ্যে বাড়ে। অগ্রমুকুল কেটে বাদ দিলে কাক্ষিক মুকুল বৃদ্ধি পেয়ে অসংখ্য শাখা-প্রশাখা তৈরি করে (চিত্র ১.২ দ্রষ্টব্য)।
• (খ) কোশ বিভাজন ও কোশের আকার বৃদ্ধি (Cell Elongation): অক্সিন কোশপ্রাচীরের নমনীয়তা বৃদ্ধি করে এবং কোশের প্লাজমামেমব্রেনে প্রোটন পাম্প সক্রিয় করে প্রাচীরে নতুন উপাদান সঞ্চয় ঘটায়। ফলে উদ্ভিদকোশ স্ফীত ও আয়তনে বর্ধিত হয়। এছাড়া ক্যাম্বিয়াম ভাজক কলার বিভাজন ঘটিয়ে গৌণ বৃদ্ধি ঘটায়।
• (গ) ট্রপিক চলন নিয়ন্ত্রণ (Tropic Movement): কাণ্ডে আলোর বিপরীত দিকে বেশি অক্সিন সঞ্চিত হয়ে কোশের দ্রুত বিভাজন ঘটায়, ফলে কাণ্ড আলোর দিকে বেঁকে যায় (অনুকূল ফটোট্রপিক)। মূলে কম ঘনত্বের অক্সিনে দ্রুত বৃদ্ধি ঘটে বলে মূল আলোর বিপরীত দিকে এবং অভিকর্ষের অনুকূলে মাটির গভীরে প্রবেশ করে (চিত্র ১.১ দ্রষ্টব্য)।

২. চার্লস ডারউইনের আলোকবৃত্তি পরীক্ষা:

১৮৮১ খ্রিস্টাব্দে বিজ্ঞানী চার্লস ডারউইন ও তাঁর পুত্র ফ্রান্সিস ডারউইন ক্যানারি ঘাসের (Phalaris canariensis) ভ্রূণমুকুলাবরণী নিয়ে আলোকবৃত্তি পরীক্ষা করেন। একমুখী আলোতে স্বাভাবিক মুকুলাবরণী আলোর দিকে বেঁকে যায়। কিন্তু শীর্ষভাগ কেটে দিলে বা আলো-অভেদ্য টুপির সাহায্যে ঢেকে দিলে কোনো বক্রতা ঘটে না; আবার স্বচ্ছ কাচের টুপি পরালে যথারীতি বক্রতা সৃষ্টি হয়। এর থেকে ডারউইন সিদ্ধান্ত নেন যে শীর্ষদেশে কোনো আলোক-সংবেদনশীল রাসায়নিক প্রভাবক তৈরি হয় এবং তা নিচের দিকে পরিবাহিত হয়ে চলন সম্পন্ন করে, যা পরবর্তীতে 'অক্সিন' হিসেবে প্রমাণিত হয়।

১. জিব্বেরেলিন ও সাইটোকাইনিনের কাজ:

• জিব্বেরেলিনের কাজ: (১) সুপ্তাবস্থা ভঙ্গ: আলফা-অ্যামাইলেজ উৎসেচক সক্রিয় করে শ্বেতসার ভেঙে দ্রবণীয় গ্লুকোজ উৎপন্ন করে এবং বীজ ও মুকুলের সুপ্তাবস্থা দূর করে। (২) পর্বমধ্যের দৈর্ঘ্য বৃদ্ধি (বোল্টিং): পর্বমধ্যের সংখ্যা বৃদ্ধি না ঘটিয়ে দৈর্ঘ্যে প্রসারিত করে খর্ব গাছকে লম্বা করে। (৩) ফল গঠন: আপেল, নাশপাতি, আঙুরে পার্থেনোকার্পিক ফল উৎপাদন ও ফলের আকার বৃদ্ধি করে।
• সাইটোকাইনিনের কাজ: (১) কোশ বিভাজন: সাইটোকাইনেসিস ত্বরান্বিত করে ভাজক কলার বিভাজন ঘটায়। (২) কাক্ষিক মুকুলের স্ফীতি: অগ্রমুকুলের প্রভাব মুক্ত করে কাক্ষিক মুকুল বাড়িয়ে গাছকে ঝোপালো করে।

২. রিচমন্ড-ল্যাং প্রভাব ও এর ব্যবহারিক গুরুত্ব (চিত্র ১.৩ দ্রষ্টব্য):

সংজ্ঞা: সাইটোকাইনিন হরমোন প্রয়োগ করলে উদ্ভিদের পাতার প্রোটিন ও ক্লোরোফিল নষ্ট হওয়া রোধ পায় এবং পত্রমোচন বিলম্বিত হয়, ফলে পাতা দীর্ঘদিন সতেজ ও সবুজ থাকে। ১৯৬৭ খ্রিস্টাব্দে বিজ্ঞানী রিচমন্ড ও ল্যাং এটি আবিষ্কার করেন বলে একে রিচমন্ড-ল্যাং প্রভাব বলা হয়।
ব্যবহারিক গুরুত্ব: বাজারজাত করার সময় শাকসবজি, পানপাতা ও ফুল-পাতাবাহারী উদ্ভিদে লঘু সাইটোকাইনিন স্প্রে করে তাদের দীর্ঘ সময় টাটকা, সতেজ ও সবুজ রাখা সম্ভব হয়।

১. কৃত্রিম হরমোনের চারটি ব্যবহারিক প্রয়োগ (চিত্র ১.৪ দ্রষ্টব্য):

• (১) শাখা কলম থেকে নতুন উদ্ভিদ সৃষ্টি: গোলাপ, লেবু, পেয়ারা ইত্যাদি গাছের কাটিং বা শাখা কলমের নিচের অংশে কৃত্রিম অক্সিন (IBA বা NAA) প্রয়োগ করলে খুব দ্রুত অস্থানিক মূল গজিয়ে ওঠে এবং সমগুণসম্পন্ন নতুন চারা গঠিত হয়।
• (২) আগাছানাশক হিসেবে প্রয়োগ: ধান, গম ও যবের শস্যক্ষেত্রে কৃত্রিম অক্সিন 2,4-D (2,4-ডাইক্লোরোফেনক্সি অ্যাসিটিক অ্যাসিড) স্প্রে করে একবীজপত্রী ফসলের কোনো ক্ষতি না করে ক্ষতিকর দ্বিবীজপত্রী আগাছা সমূলে ধ্বংস করা হয়।
• (৩) অপরিণত ফলের মোচন রোধ: আম, লেবু বা আপেলের কচি গুটি ও ফুল অকালে ঝরে যাওয়া বন্ধ করতে লঘু কৃত্রিম অক্সিন (NAA বা 2,4-D) স্প্রে করা হয়, যা মোচন স্তর গঠন রোধ করে ফলন বৃদ্ধি করে।
• (৪) বীজহীন ফল সৃষ্টি (পার্থেনোকার্পি): নিষেক ছাড়াই ডিম্বাশয়কে রসালো ফলে পরিণত করতে কৃত্রিম অক্সিন ও জিব্বেরেলিন প্রয়োগ করা হয়।

২. পার্থেনোকার্পি ও ব্যবহৃত হরমোন:

পরাগযোগ ও নিষেক প্রক্রিয়া ছাড়াই উদ্ভিদের গর্ভাশয়কে কৃত্রিম হরমোন প্রয়োগের মাধ্যমে সরাসরি বীজহীন রসালো ফলে রূপান্তরিত করার বাণিজ্যিক পদ্ধতিকে পার্থেনোকার্পি (Parthenocarpy) বলে।
ব্যবহৃত কৃত্রিম হরমোন: কৃত্রিম অক্সিন যেমন—IBA (ইন্ডোল বিউটাইরিক অ্যাসিড), NAA (ন্যাপথ্যালিন অ্যাসিটিক অ্যাসিড) এবং কৃত্রিম জিব্বেরেলিন। এর সাহায্যে টমেটো, শসা, পেঁপে, তরমুজ ও আঙুরে বীজহীন ফল তৈরি করা হয়।

১. উদ্ভিদদেহে হরমোনের প্রয়োজনীয়তা:

উদ্ভিদদেহে উন্নত প্রাণীদেহের ন্যায় কোনো স্নায়ুতন্ত্র বা সংবেদনশীল স্নায়বিক জালক থাকে না। তাই আলোর দিকে কাণ্ডের চলন, অভিকর্ষের অনুকূলে মূলের বৃদ্ধি, ঋতুভেদে ফুল ফোটা, বীজের অঙ্কুরোদ্গম, পাতা ও ফলের বৃদ্ধি ইত্যাদি সমস্ত শারীরবৃত্তীয় সমন্বয় উদ্ভিদ হরমোন বা ফাইটোহরমোনের মাধ্যমে সম্পন্ন হয়। হরমোন ব্যতীত উদ্ভিদের সামগ্রিক বৃদ্ধি ও পরিস্ফুটন স্তব্ধ হয়ে পড়বে।

২. হরমোন ও উৎসেচকের পার্থক্য:

৩. ফাইটোহরমোনের দুটি বৈশিষ্ট্য: (১) অতি লঘু মাত্রায় কার্যকরী। (২) ব্যাপন প্রক্রিয়ায় এক কোশ থেকে অন্য কোশে পরিবাহিত হয়।

১. ফটোট্রপিক ও জিওট্রপিক চলনে অক্সিনের ভূমিকা (চিত্র ১.১ দ্রষ্টব্য):

• ফটোট্রপিক চলন: কাণ্ডের শীর্ষদেশে একমুখী সূর্যালোক পড়লে অক্সিন আলোকের বিপরীত অন্ধকার তলে চলে যায়। কাণ্ডের কোশগুলি অধিক ঘনত্বের অক্সিনে দ্রুত প্রসারিত হয়ে আলোর দিকে বেঁকে যায় (অনুকূল আলোকবৃত্তি)। কিন্তু মূলের ক্ষেত্রে কম ঘনত্বের অক্সিনে বৃদ্ধি বেশি হয় বলে আলোকিত তলে মূলের বৃদ্ধি বেশি ঘটে এবং মূল আলোর বিপরীতে বেঁকে যায় (প্রতিকূল আলোকবৃত্তি)।
• জিওট্রপিক চলন: কোনো চারাগাছকে অনুভূমিকভাবে রাখলে অভিকর্ষের টানে অক্সিন কাণ্ড ও মূল উভয়েরই নিচের তলে এসে জমা হয়। কাণ্ডের নিচের তলে অধিক অক্সিন কোশ বৃদ্ধি বাড়িয়ে কাণ্ডকে অভিকর্ষের বিপরীতে ওপরে তোলে (প্রতিকূল অভিকর্ষবৃত্তি)। পক্ষান্তরে, মূলের নিচের তলে অতিরিক্ত অক্সিন মূলের কোশ বৃদ্ধিতে বাধা দেয়, ফলে ওপরের তলে বৃদ্ধি বেশি হয়ে মূল মাটির নিচে নেমে যায় (অনুকূল অভিকর্ষবৃত্তি)।

২. অক্সিনের ঘনত্বের সংবেদনশীলতা:

উদ্ভিদের বিটপ বা কাণ্ড প্রায় $0.1%$ ঘনত্বের অক্সিনে সর্বাধিক বৃদ্ধি দেখায়; এই ঘনত্ব মূলের বৃদ্ধির পক্ষে চরম ক্ষতিকর। অপরপক্ষে মূলের অগ্রভাগ অতি লঘু অর্থাৎ $0.0001%$ বা $10^{-6} ext{ M}$ ঘনত্বের অক্সিনে সবচেয়ে দ্রুত বৃদ্ধি পায়। এই ঘনত্বের বিপরীতমুখী সংবেদনশীলতাই কাণ্ড ও মূলের বিপরীত অভিমুখী ট্রপিক চলনের মূল বৈজ্ঞানিক কারণ।

১. অগ্রস্থ প্রকটতার সংজ্ঞা:

যে শারীরবৃত্তীয় প্রক্রিয়ায় কাণ্ড বা শাখার শীর্ষমুকুলের সক্রিয় উপস্থিতিতে কাক্ষিক মুকুলের বৃদ্ধি রহিত থাকে এবং কাণ্ড কেবলমাত্র লম্বায় বৃদ্ধি পায়, তাকে অগ্রস্থ প্রকটতা (Apical Dominance) বলে (চিত্র ১.২ দ্রষ্টব্য)।

২. অগ্রমুকুল ছেদনের প্রভাব (ভেন্টের পরীক্ষা):

যদি কাণ্ডের শীর্ষমুকুলটি কেটে অপসারিত করা হয়, তবে অক্সিনের সরবরাহ বন্ধ হয়ে যায়। এর ফলে সাইটোকাইনিন হরমোন কাক্ষিক মুকুলে সক্রিয় হয়ে ওঠে এবং সুপ্ত কাক্ষিক মুকুলগুলি দ্রুত স্ফীত হয়ে অসংখ্য পার্শ্বীয় শাখা-প্রশাখার জন্ম দেয়। আবার কর্তিত কাণ্ডের মাথায় অক্সিনযুক্ত অ্যাগার ব্লক স্থাপন করলে কাক্ষিক মুকুলের বৃদ্ধি পুনরায় বন্ধ হয়ে যায়, যা প্রমাণ করে যে অগ্রস্থ প্রকটতার জন্য শীর্ষমুকুলের অক্সিনই এককভাবে দায়ী।

৩. চা চাষ ও উদ্যানপালনে ব্যবহারিক প্রয়োগ:

• চা শিল্পে: চা গাছে নিয়মিত ওপরের অগ্রমুকুল ছেঁটে দেওয়া হয় (Pruning)। এতে গাছটির ঊর্ধ্বমুখী বৃদ্ধি বন্ধ হয়ে শত শত নতুন কাক্ষিক মুকুল থেকে কচি চা পাতার গুচ্ছ বের হয়, যা চা চাষির ফসল ও মুনাফা বহুগুণ বৃদ্ধি করে।
• হেজ ও বনসাই পরিচর্যায়: বাগান বা পার্কের সীমানার হেজ গাছ ও আলংকারিক বনসাই গাছকে ঘন, জমাটবদ্ধ ও আকর্ষণীয় গম্বুজাকৃতি দিতে নিয়মিত অগ্রভাগ ছাঁটা হয়।

(ক) ফল পাকাতে ইথিলিনের ভূমিকা:

ইথিলিন ($C_2H_4$) হলো একমাত্র স্বাভাবিক গ্যাসীয় ফাইটোহরমোন। এটি ফলের পরিপক্কতা কালে শ্বসন হারের আকস্মিক উল্লম্ফন ঘটায় (ক্লাইম্যাক্টেরিক বৃদ্ধি), ফলের অদ্রবণীয় পেকটিন ও অ্যাসিডকে ভেঙে সুস্বাদু চিনিতে রূপান্তরিত করে এবং ত্বক নরম ও রঙিন করে ফলকে সুমিষ্টভাবে পাকায়। ব্যবসায়িক গুদামে কাঁচা কলা, আম, লেবু দ্রুত পাকাতে কৃত্রিমভাবে ইথিলিন গ্যাস ও ইথ্রিফোন প্রয়োগ করা হয়।

(খ) অ্যাবসিসিক অ্যাসিড বা স্ট্রেস হরমোন:

অ্যাবসিসিক অ্যাসিড (ABA) হলো উদ্ভিদের প্রধান বৃদ্ধি রোধক বা ডরমিন জাতীয় হরমোন। এটি প্রতিকূল খরা, অনাবৃষ্টি ও তীব্র শীতকালে দ্রুত কোশে বৃদ্ধি পেয়ে পত্ররন্ধ্র বন্ধ করে বাষ্পমোচন বন্ধ রাখে এবং বীজ ও মুকুলের অঙ্কুরোদ্গম ঠেকিয়ে সুপ্তাবস্থা বজায় রাখে। উদ্ভিদকে চরম প্রতিকূল স্ট্রেস থেকে রক্ষা করায় একে 'স্ট্রেস হরমোন' বলা হয়।

(গ) প্রকল্পিত হরমোন (ফ্লোরিজেন):

উদ্ভিদের যে হরমোন আলোকপর্যায়বৃত্তির সংকেত পেয়ে পাতায় উৎপন্ন হয়ে সংবহন কলার মাধ্যমে কান্ডের অগ্রস্থ মুকুলে পৌঁছে ফুল ফোটাতে সাহায্য করে, তাকে বিজ্ঞানী চাইলাখিয়ান ফ্লোরিজেন (Florigen) নামে অভিহিত করেন। যেহেতু এর বাস্তব শারীরবৃত্তীয় প্রভাব সুস্পষ্ট হলেও রাসায়নিকভাবে একে আজও আলাদা করা যায়নি, তাই একে প্রকল্পিত হরমোন বলে।