মাটিতে থাকা জীবাণুগুলো যেভাবে ফসলের রোগের বিরুদ্ধের যুদ্ধে হেরে যাচ্ছে

একটি নতুন গবেষণায় দেখা গিয়েছে যে,  অ্যান্টিবায়োটিক ব্যবহারের ফলে মাটিতে থাকা সহায়ক ব্যাকটেরিয়া থেকে সমর্থনকে দুর্বল করতে পারে, যা গাছপালাকে মাটির উপরে রোগের জন্য আরও সংবেদনশীল করে তোলে। অনেকটা যেমন একটি পরিবর্তিত অন্ত্রের মাইক্রোবায়োম মানুষের স্বাস্থ্যকে প্রভাবিত করে, ঠিক তেমনি টমেটো গাছের শিকড়ের চারপাশের মাটিতে থাকা  জীবাণুর বৃদ্ধিকে ব্যাহত করে দিতে এবং  তাদের রোগের ঝুঁকিতে ফেলে দিতে পারে।

কৃষিতে, অ্যান্টিবায়োটিকগুলি প্রায়শই ফসলের রোগ মোকাবেলায় ব্যবহৃত হয়। ক্রমবর্ধমান অ্যান্টিবায়োটিক প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং পরাগায়নকারী এবং উপকারী জীবাণুর উপর প্রভাব সমগ্র ইউরোপের কৃষিতে অ্যান্টিবায়োটিক ব্যবহারের উপর কঠোর নিয়মকানুন তৈরি করেছে। কৃষিতে অ্যান্টিবায়োটিকের ব্যবহার অন্যত্র অব্যাহত থাকায়, উদ্ভিদের স্বাস্থ্যের উপর এর প্রভাব বোঝা এবং আরও টেকসই কৃষি অনুশীলনকে উৎসাহিত করা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।

শিকড়ের চারপাশের মাটি, যাকে বলা হয় রাইজোস্ফিয়ার , এটি মানুষের মাইক্রোবায়োমের মতো অগণিত জীবাণুতে সমৃদ্ধ। শিকড়গুলি বিভিন্ন পদার্থ নিঃসৃত করে থাকে, যা উপকারী ব্যাকটেরিয়াকে আকর্ষণ করে।  এবং ফলস্বরূপ, ক্ষতিকারক রোগ-সৃষ্টিকারী জীবাণুগুলিকে প্রতিরোধ করার সময় উদ্ভিদের বৃদ্ধিতে সাহায্য করে এমন অণুগুলি ছেড়ে দেয়। এবং যেমন একটি পরিবর্তিত অন্ত্রের মাইক্রোবায়োম মানুষকে রোগের জন্য আরও সংবেদনশীল করে তুলতে পারে, তেমনি একটি ভারসাম্যহীন রাইজোস্ফিয়ারও উদ্ভিদের স্বাস্থ্যকে প্রভাবিত করতে পারে। ডিসবায়োসিস, যেমনটি পরিচিত, টমেটো গাছগুলিকে ভূগর্ভস্থ স্বাস্থ্যের জন্য ক্ষতিগ্রস্থ করতে দেখা গেছে। 

স্যামুয়েল মার্টিন্স বলেছেন,
"অনেক আগের গবেষণাগুলিতে দেখা গেছে  যে কীভাবে রাইজোস্ফিয়ার ডিসবায়োসিস মাটির নীচের রোগগুলির সাথে যুক্ত," মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের ফ্লোরিডা, গেইনসভিল বিশ্ববিদ্যালয়ের একজন গবেষক, একটি ই-মেইলে বলেছেন,  "যেহেতু রাইজোস্ফিয়ারের জীবাণুগুলি পদ্ধতিগতভাবে উদ্ভিদের প্রতিরক্ষাকে ট্রিগার করতে পারে (পুরো উদ্ভিদ), আমরা ভেবেছিলাম যে রাইজোস্ফিয়ারের ভারসাম্যহীনতা গাছটিকে পাতার রোগের জন্য আরও সংবেদনশীল করে তুলতে পারে।" তাদের তত্ত্ব পরীক্ষা করার জন্য, দলটি টমেটো গাছের সাথে কাজ করেছে, যা বাণিজ্যিকভাবে গুরুত্বপূর্ণ এবং দ্রুত বৃদ্ধি পায়। তারা একটি সাধারণ অ্যান্টিবায়োটিক, স্ট্রেপ্টোমাইসিন, টমেটো গাছের ফলিয়ার ব্যাকটেরিয়াল স্পট প্যাথোজেন ( Xanthomonas perforans ), টমেটোর জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ হুমকি দ্বারা সংক্রামিত টমেটো গাছের উপর প্রভাব অনুসন্ধান করেছে।

দলটি তিন সপ্তাহ বয়সী একটি টমেটো গাছের রাইজোস্ফিয়ারকে দুর্বল করার জন্য স্ট্রেপ্টোমাইসিন দিয়েছিল। এবং নিয়ন্ত্রণের জন্য, টমেটো গাছের একটি গুচ্ছকে অ্যান্টিবায়োটিকের জায়গায় কেবল পানি দেওয়া হয়েছিল। ইউরোপে নিষিদ্ধ থাকাকালীন আমেরিকা ও এশিয়ায় গ্রিনহাউস টমেটো উৎপাদনে স্ট্রেপ্টোমাইসিন ব্যবহার করা হয়। কিন্তু অ্যান্টিবায়োটিকের বর্ধিত ব্যবহার ব্যাকটেরিয়াল প্যাথোজেনের মধ্যে প্রতিরোধের বিস্তার নিয়ে সমস্যা তৈরি করে।

মার্টিনস বলেছিলেন,
“1950 এর দশক থেকে অ্যান্টিবায়োটিকগুলি নিয়ন্ত্রিত অবস্থায় ( যেমন, গ্রিনহাউস) এবং ক্ষেতে স্প্রে করা উভয় ক্ষেত্রেই উদ্ভিদের ব্যাকটেরিয়াজনিত রোগের চিকিৎসার জন্য কৃষিতে ব্যবহার করা হয়েছে । আশ্চর্যজনকভাবে, এই অ্যান্টিবায়োটিকগুলি একই যা আমরা মানুষের রোগের চিকিৎসার জন্য ব্যবহার করি ।
কিন্তু এবার প্রশ্ন হলো : উদ্ভিদ মাইক্রোবায়োম এবং উদ্ভিদ প্রতিরক্ষায় অ্যান্টিবায়োটিক প্রয়োগের প্রভাব কী?

অ্যান্টিবায়োটিক ব্যবহারের প্রায় ২৪ ঘণ্টা পর গবেষকরা ক্ষতিকর ব্যাকটেরিয়াগুলোকে সব গাছের পাতায় স্প্রে করেন। এবং মানুষের মধ্যে মল ট্রান্সপ্ল্যান্টের ব্যবহারের অনুরূপ, স্বাস্থ্যকর উদ্ভিদ থেকে মাটির মাইক্রোবায়োম ট্রান্সপ্ল্যান্টগুলি কিছুটা সফলতার সাথে ডিসবায়োসিসে আক্রান্তদের জন্য প্রয়োগ করা হয়েছে। অর্থাৎ দলটি স্ট্রেপ্টোমাইসিন প্রয়োগের 48 ঘন্টা পরে অর্ধেক গাছের জন্য এই প্রতিস্থাপন করেছে।

অ্যান্টিবায়োটিকের কারণে ডিসবায়োসিস অনুভব করা টমেটো গাছগুলির নিয়ন্ত্রণ গাছের তুলনায় ১৩ এবং ১৫ দিনের রোগের বেশি লক্ষণ দেখায়। ট্রান্সপ্ল্যান্ট সহ গাছগুলি মাঝখানে কোথাও পড়েছিল - তারা রোগের কম লক্ষণ অনুভব করেছিল কিন্তু নিয়ন্ত্রণকারী গাছগুলির মতো করেনি। যাইহোক, এই উন্নতিগুলি পরিসংখ্যানগতভাবে উল্লেখযোগ্য ছিল না। মার্টিন্সের মতে, ডিসবায়োসিস পুনরায় সেট করতে আরও সময় লাগতে পারে।

গবেষণা দলটি জিনের অভিব্যক্তিতে পরিবর্তনও পর্যবেক্ষণ করেছে, এবং দেখেন - উদ্ভিদের প্রতিরক্ষা এবং অনাক্রম্যতা বৃদ্ধিতে জড়িত বেশ কয়েকটি জিন রয়েছে।
ডিসবায়োসিসের আক্রান্ত গাছগুলি যেগুলোর মাইক্রোবায়োটার বৈচিত্র্য এবং প্রাচুর্যের তীব্র হ্রাস দেখিয়েছে, যেগুলোর মধ্যে ছিল সায়ানোব্যাকটেরিয়া, অ্যাক্টিনোব্যাকটেরিয়া এবং সিউডোমোনাটাতে । যে সব গাছপালা মাটি প্রতিস্থাপন করেছে তারা জীবাণুর বৈচিত্র্য এবং প্রাচুর্যের খুব সামান্য উন্নতি দেখিয়েছে। এছাড়াও গবেষণা দলটি জিনের অভিব্যক্তিতে পরিবর্তনও পর্যবেক্ষণ করেছে - উদ্ভিদের প্রতিরক্ষা এবং অনাক্রম্যতা বৃদ্ধিতে জড়িত বেশ কয়েকটি জিন রয়েছে।

বাইস বলেন, "এটি প্রত্যাশিত যে একটি জেনোবায়োটিক মাইক্রোবায়োমকে সংশোধিত/ক্ষতিগ্রস্ত করতে পারে, তবে উদ্ভিদের স্বাস্থ্যের উপর এর প্রভাব বিশেষ করে পাতার রোগের জন্য বার্তা গুলি করার জন্য মূলের জন্য একটি অভিনব দিক"৷

দলটি মূল জীবাণু সনাক্ত করতে আগ্রহী। তবে এই জীবাণুগলোর অনুপস্থিতি রোগের তীব্রতা বাড়ায়। এই জীবাণুগুলিকে আবার মাটিতে যুক্ত করা অ্যান্টিবায়োটিকের সম্পূর্ণ ব্যবহার ছাড়াই রোগের বিরুদ্ধে রক্ষা করতে সাহায্য করতে পারে। মার্টিন্স আরও বলেন,  "অনুসন্ধানগুলি এমন সব কৌশলগুলির প্রয়োজনীয়তার উপর জোর দেয় যা রোগজীবাণুগুলির বিরুদ্ধে উদ্ভিদের স্থিতিস্থাপকতা বাড়ানোর জন্য উপকারী মাইক্রোবায়াল সম্প্রদায়গুলিকে সংরক্ষণ বা পুনরুদ্ধার করে। 

সূত্র :- https://enviromicro-journals.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/1462-2920.16676

মেহেদী হাসান শিহাব / নিজস্ব প্রতিবেদক