Vernalization: Definition, classification, and significance

Vernalization: Definition, classification, and significance (बसन्तीकरण: परिभाषा, वर्गीकरण और महत्व):- 

Vernalization (बसन्तीकरण):- It is the artificial exposure of plants or seeds to low temperatures in order to stimulate flowering or to enhance seed production. Gibberellin is a hormone that replaces vernalization. The metabolically active apical meristems are the sites of perception of temperature to initiate flowering. The younger leaves are more susceptible to the process of vernalization. The shoot apex of mature stems or embryo of seeds receives low temperature stimulus.

[यह पौधों या बीजों को कम तापमान पर रखने की एक कृत्रिम प्रक्रिया है, जिसका उद्देश्य पुष्पन को बढ़ावा देना या बीज उत्पादन को बढ़ाना होता है। जिबरेलिन एक ऐसा हार्मोन है जो वर्नलाइज़ेशन की जगह ले सकता है। उपापचय रूप से सक्रिय शीर्षस्थ वे जगहें हैं जहाँ तापमान का पता चलता है और पुष्पन की प्रक्रिया शुरू होती है। बसन्तीकरण की प्रक्रिया का प्रभाव नई पत्तियों पर ज़्यादा होता है। परिपक्व तनों के प्ररोह शीर्षस्थ या बीजों के भ्रूण को कम तापमान का संकेत मिलता है।

Mechanism of Vernalization (बसन्तीकरण की प्रक्रिया):- Through vernalization, there is an advancement in the process of blooming as a result of the delayed period of low temperatures, for instance, that which is attained in winter. To describe the mechanism of vernalization, there are two main hypotheses –

[बसन्तीकरण के माध्यम से, कम तापमान (जैसे सर्दियों में मिलने वाला तापमान) की लंबी अवधि के कारण पुष्पन की प्रक्रिया जल्दी शुरू हो जाती है। बसन्तीकरण की प्रक्रिया को समझाने के लिए दो मुख्य सिद्धांत हैं –]

a. Phasic development theory (चरणबद्ध विकास सिद्धांत)

b. Hormonal theories (हार्मोन संबंधी सिद्धांत)

a. Phasic Development Theory (चरणबद्ध विकास सिद्धांत):- As per this hypothesis, there is organization of stages in the plant’s improvement. Each stage is under the impact of environmental elements such as light, temperature etc. Here, in turn, there are two main stages –

(इस सिद्धांत के अनुसार, पौधे के विकास में अलग-अलग चरण होते हैं। हर चरण पर प्रकाश, तापमान आदि जैसे पर्यावरणीय कारकों का असर होता है। इसमें मुख्य रूप से दो चरण होते हैं –)

i.Thermostage (थर्मोस्टेज):- It depends on temperature, wherein vernalization accelerates thermostat. Thermostage is the vegetative phase requiring low heat, aeration and enough dampness

(यह तापमान पर निर्भर करता है, जिसमें बसन्तीकरण थर्मोस्टेज की प्रक्रिया को तेज़ करता है। थर्मोस्टेज पौधे की वह अवस्था है जिसमें कम गर्मी, हवा का संचार और पर्याप्त नमी की ज़रूरत होती है।)

ii. Photostage (फोटोस्टेज):- It necessitates high temperature. Here, vernalin assists in producing florigen.

(इसके लिए ज़्यादा तापमान की ज़रूरत होती है। यहाँ, वर्नेलिन फ्लोरिजेन बनाने में मदद करता है।)

b. Hormonal theories (हार्मोनल सिद्धांत):- As per this hypothesis, the freezing treatment propels the development of a floral hormone referred to as vernalin. Such a hormone is imparted to various parts of the plant. The vernalin hormone diffuses from the vernalized plants to the unvernalized plants, prompting blooming.

(इस सिद्धांत के अनुसार, शीत उपचार वर्नेलिन नाम के फ्लोरल हार्मोन के विकास को बढ़ावा देता है। यह हार्मोन पौधे के अलग-अलग हिस्सों तक पहुँचता है। वर्नेलिन हार्मोन बसन्तीकृत पौधों से बिना बसन्तीकृति पौधों में फैलता है, जिससे उनमें पुष्प खिलने की प्रक्रिया शुरू होती है।)

Classification of Vernalization (बसन्तीकरण का वर्गीकरण):-

a. Based on Plant Response (पौधों की प्रतिक्रिया के आधार पर):-

i. Obligate Vernalization (अविकल्पी बसन्तीकरण):-

> Plants must receive cold treatment to flower.

(पुष्प आने के लिए पौधों को ठंडक मिलनी आवश्यक है।)

> Without vernalization, flowering does not occur.

(बिना बसन्तीकरण के पुष्प नहीं आते।)

Examples (उदाहरण):- Winter wheat, Winter rye, Sugar beet, Cabbage

(शीतकालीन गेहूं, शीतकालीन राई, चुकंदर, पत्तागोभी)

ii. Facultative Vernalization (विकल्पी बसन्तीकरण):- Cold treatment is not essential, but it promotes earlier and uniform flowering.

(ठंड से उपचार ज़रूरी नहीं है, लेकिन इससे पुष्प जल्दी और एक समान आते हैं।)

Examples (उदाहरण):- Barley, Oat, Carrot, Some wheat varieties

(जौ, जई, गाजर, गेहूँ की कुछ किस्में।)

b. Based on Plant Material Treated (उपचारित भाग के आधार पर):-

i. Seed Vernalization (बीज बसन्तीकरण):- Moist seeds are exposed to low temperature before sowing.

(बोने से पहले नमी वाले बीजों को कम तापमान में रखा जाता है।)

Examples (उदाहरण):- Wheat, Barley (गेहूँ, जौ)

ii. Plant Vernalization (पौधा बसन्तीकरण):- Young seedlings or growing plants are exposed to low temperature.

(छोटे पौधों या बढ़ रहे पौधों को कम तापमान में रखा जाता है।)

Examples (उदाहरण):- Cabbage, Sugar beet, Carrot

(पत्तागोभी, चुकंदर, गाजर)

Significance of Vernalization (बसन्तीकरण का महत्व):-

> Induces flowering in winter crops.

(शीतकालीन फसलों में पुष्पन प्रेरित करता है।)

> Flowering stage is a phenological stage that differentiates the vegetative and reproductive stages of an annual crop.

(पुष्पन अवस्था एक फीनोलॉजिकल अवस्था है जो किसी वार्षिक फसल की कायिक और जनन अवस्थाओं के बीच अंतर करती है।)

> Shortens the vegetative phase.

(कायिक अवस्था की अवधि कम करता है।)

> Promotes early flowering and maturity.

(शीघ्र पुष्पन एवं जल्दी परिपक्वता लाता है।)

> Ensures uniform flowering and seed production.

(समान पुष्पन एवं बीज उत्पादन सुनिश्चित करता है।)

> Allows cultivation of winter varieties in relatively warmer regions after artificial cold treatment.

(कृत्रिम शीत उपचार द्वारा शीतकालीन किस्मों की खेती अपेक्षाकृत गर्म क्षेत्रों में भी संभव होती है।)

> Improves crop scheduling and breeding programs.

(फसल नियोजन एवं पौध प्रजनन कार्यक्रमों में उपयोगी।)

> Helps synchronize flowering for hybrid seed production.

(संकर बीज उत्पादन हेतु पुष्पन का समन्वय करता है।)

Conditions Required for Vernalization (आवश्यक परिस्थितियाँ):-

> Temperature: 0–10°C (Optimum: 2–5°C)

[तापमान: 0–10°C (सबसे अच्छा: 2–5°C)]

> Duration: 2–8 weeks (depends on species)

[समय: 2–8 हफ़्ते (प्रजाति पर निर्भर करता है)]

> Active living tissue (seed embryo or shoot apex)

[सक्रिय जीवित ऊतक (बीज भ्रूण या प्ररोह शीर्ष)]

> Adequate moisture

(पर्याप्त नमी)

> Aeration (oxygen)

[ हवा का संचार (ऑक्सीजन)]

> Healthy plant material

(स्वस्थ पादप भाग)

Photoperiodism versus Vernalization (दीप्तिकालिता बनाम बसन्तीकरण):-

i. Definition (परिभाषा):- Photoperiodism is defined as the period of day and night for flowering, while vernalization requires cold temperature treatment for flowering.

(दीप्तिकालिता का अर्थ है पुष्पन के लिए दिन और रात की अवधि, जबकि बसन्तीकरण में पुष्पन के लिए कम तापमान वाले उपचार की आवश्यकता होती है।)

ii. Hormones (हार्मोन):- Florigen hormone is responsible for photoperiodism whereas vernalin hormone is responsible for vernalization.

(दीप्तिकालिता के लिए फ्लोरिजेन हार्मोन उत्तरदायी होता है, जबकि बसन्तीकरण के लिए वर्नेलिन हार्मोन उत्तरदायी होता है।)

iii. Pigments (वर्णक):- Phytochrome pigment is involved in photoperiodism whereas no pigment is involved in vernalization.

(दीप्तिकालिता में फाइटोक्रोम वर्णक शामिल होता है, जबकि बसन्तीकरण में कोई वर्णक शामिल नहीं होता है।)

iv. Stimulus (उत्प्रेरक):- In photoperiodism, the stimulus is recognized by leaves, whereas in vernalization, the stimulus is recognized by meristematic cells of shoot tip and embryonal cells.

(दीप्तिकालिता में उत्प्रेरक को पत्तियां पहचानती हैं, जबकि बसन्तीकरण में उत्प्रेरक को प्ररोह शीर्ष की विभज्योत्तक कोशिकाओं और भ्रूणीय कोशिकाओं द्वारा पहचाना जाता है।)

v. Flowering (पुष्पन):- In photoperiodism, flowers produce after specific photoperiod, whereas, in vernalization, flowering is received after previous cold treatment.

(दीप्तिकालिता में एक खास प्रकाशकाल के बाद पुष्प आते हैं, जबकि बसन्तीकरण में पहले शीत उपचार के बाद पुष्प आते हैं।)