Photoperiodism and Vernalization Questions in Gujarati

(A) વનસ્પતિના વિકાસના તબક્કા મુખ્યત્વે પ્રકાશ અને તાપમાન દ્વારા પ્રભાવિત થાય છે.
ફોટોપિરિયોડિઝમ (પ્રકાશ-અવધિ),જે પ્રકાશ અને અંધકારના સમયગાળાની સાપેક્ષ અવધિ પ્રત્યે વનસ્પતિનો પ્રતિભાવ છે,અને વસંતીકરણ (vernalization),જે નીચા તાપમાનના સમયગાળા દ્વારા પુષ્પસર્જનને પ્રોત્સાહન આપે છે,તે વનસ્પતિના વિકાસના તબક્કાઓને નિયંત્રિત કરતા બે મહત્વપૂર્ણ પરિબળો છે.

(C) અંતઃસ્ત્રાવોના નિષ્કર્ષણ અને દૂર કરવાની પદ્ધતિ,ખાસ કરીને પ્રકાશકાલિનતા $(Photoperiodism)$ અને વનસ્પતિ વૃદ્ધિના નિયમનના સંદર્ભમાં,$Garner$ અને $Allard$ ના કાર્ય સાથે સંકળાયેલી છે. તેઓ એવા અગ્રણી વૈજ્ઞાનિકો હતા જેમણે પ્રકાશકાલિનતાની શોધ કરી હતી અને પ્રકાશના સંપર્કને નિયંત્રિત કરીને પુષ્પસર્જન પર અંતઃસ્ત્રાવી નિયંત્રણનો અભ્યાસ કરવાની પદ્ધતિઓ વિકસાવી હતી.

(C) નીચા તાપમાનના સંપર્ક દ્વારા પુષ્પસર્જનની પ્રક્રિયાને વસંતીકરણ (vernalization) કહેવામાં આવે છે. ઘણી વનસ્પતિઓમાં,આ ઠંડીની સારવારને જિબરેલિન $(GA)$ ના ઉપયોગ દ્વારા બદલી શકાય છે. જિબરેલિન એ વનસ્પતિ અંતઃસ્ત્રાવ છે જે વૃદ્ધિને પ્રોત્સાહન આપે છે અને કેટલીક દ્વિવાર્ષિક વનસ્પતિઓમાં પુષ્પસર્જન માટે ઠંડીની જરૂરિયાતને બદલી શકે છે.

(D) સાચો જવાબ $D$ છે.
પ્રકાશકાળ (Photoperiodism) એ દિવસ કે રાત્રિની લંબાઈ પ્રત્યે સજીવોની શારીરિક પ્રતિક્રિયા છે.
વનસ્પતિઓ પ્રકાશ અને અંધકારના સમયગાળાને પારખે છે,જે 'ફ્લોરિજન' (florigen) નામના કાલ્પનિક પુષ્પસર્જન પ્રેરેક અંતઃસ્ત્રાવના ઉત્પાદનને ઉત્તેજિત કરે છે.
આ અંતઃસ્ત્રાવ પ્રરોહાગ્ર સુધી પહોંચે છે અને આવૃત બીજધારી વનસ્પતિઓમાં વાનસ્પતિક વૃદ્ધિમાંથી પુષ્પસર્જનની અવસ્થામાં પરિવર્તન પ્રેરે છે.

(C) ફાયટોક્રોમ એ વનસ્પતિઓમાં જોવા મળતું પ્રકાશ-સંવેદનશીલ રંજકદ્રવ્ય છે જે પ્રકાશગ્રાહી (photoreceptor) તરીકે કાર્ય કરે છે. તે પ્રકાશકાલિનતા (photoperiodism) માં મહત્વની ભૂમિકા ભજવે છે,જે પ્રકાશ અને અંધકારના સમયગાળાની સાપેક્ષ લંબાઈ પ્રત્યે વનસ્પતિનો શારીરિક પ્રતિભાવ છે. પ્રકાશનો ઉત્તેજક પર્ણોમાં રહેલા ફાયટોક્રોમ દ્વારા ગ્રહણ કરવામાં આવે છે,જે ત્યારબાદ પુષ્પસર્જન અને અન્ય વિકાસલક્ષી પ્રક્રિયાઓને ઉત્તેજિત કરે છે.

(A) ફાયટોક્રોમ બે આંતર-રૂપાંતરિત સ્વરૂપોમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે: $Pr$ અને $Pfr$.
$Pr$ એ લાલ પ્રકાશનું શોષણ કરતું સ્વરૂપ છે,જે $660 nm$ પર પ્રકાશનું શોષણ કરે છે.
$Pfr$ એ દૂર-લાલ (far-red) પ્રકાશનું શોષણ કરતું સ્વરૂપ છે,જે $730 nm$ પર પ્રકાશનું શોષણ કરે છે.
જ્યારે $Pr$ લાલ પ્રકાશ $(660 nm)$ નું શોષણ કરે છે,ત્યારે તે $Pfr$ સ્વરૂપમાં રૂપાંતરિત થાય છે.
તેથી,લાલ પ્રકાશનું શોષણ કરતું સ્વરૂપ $(Pr)$ એ $660 nm$ પર વિકિરણ મેળવ્યા પછી દૂર-લાલ પ્રકાશનું શોષણ કરતા સ્વરૂપ $(Pfr)$ માં રૂપાંતરિત થાય છે.

(D) $Phytochrome$ (ફાઈટોક્રોમ) એ પ્રોટીનયુક્ત રંજકદ્રવ્ય છે જે બે આંતર-રૂપાંતરિત સ્વરૂપોમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે: $Pr$ (જે $660 \ nm$ પર લાલ પ્રકાશનું શોષણ કરે છે) અને $Pfr$ (જે $730 \ nm$ પર દૂર લાલ પ્રકાશનું શોષણ કરે છે).
$Pr$ અને $Pfr$ સ્વરૂપો વચ્ચેનું આ આંતર-રૂપાંતરણ જૈવિક સ્વીચ તરીકે કાર્ય કરે છે,જે વનસ્પતિઓને પ્રકાશની ગુણવત્તા પારખવા અને પુષ્પસર્જન તથા બીજ અંકુરણ જેવી વિવિધ વિકાસલક્ષી પ્રક્રિયાઓનું નિયમન કરવામાં મદદ કરે છે.

(C) પ્રકાશકાલિનતા એ સજીવોની દિવસ કે રાત્રિની લંબાઈ પ્રત્યેની શારીરિક પ્રતિક્રિયા છે. તેને વનસ્પતિના પ્રકાશ અને અંધકારના સમયગાળાની સાપેક્ષ લંબાઈ પ્રત્યેના વિકાસાત્મક પ્રતિભાવ તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે. આ ઘટના ઘણી વનસ્પતિ પ્રજાતિઓમાં પુષ્પસર્જનની શરૂઆત માટે અત્યંત મહત્વપૂર્ણ છે.

(B) પ્રકાશકાલિનતા એ પ્રકાશ અને અંધકારના સમયગાળાની સાપેક્ષ લંબાઈ પ્રત્યે વનસ્પતિનો શારીરિક પ્રતિભાવ છે.
તે $Florigen$ તરીકે ઓળખાતા કાલ્પનિક પુષ્પ સર્જન કરતા અંતઃસ્ત્રાવના સંશ્લેષણ સાથે સંકળાયેલ છે.
$Florigen$ પર્ણોમાં ઉત્પન્ન થાય છે અને ત્યારબાદ પ્રરોહ અગ્રસ્થ વર્ધનશીલ પેશી (shoot apical meristem) તરફ સ્થળાંતરિત થાય છે,જ્યાં તે વાનસ્પતિક વૃદ્ધિમાંથી પ્રજનન વૃદ્ધિ (પુષ્પ સર્જન) તરફના સંક્રમણને પ્રેરે છે.

(D) ફાયટોક્રોમ એ એક ક્રોમોપ્રોટીન (પ્રકાશસંવેદનશીલ) ફોટોરિસેપ્ટર છે,જે વાદળી રંજકદ્રવ્ય-પ્રોટીન સંકુલ છે.
તે મુખ્યત્વે લગભગ તમામ સપુષ્પી વનસ્પતિઓમાં (આવૃત બીજધારી) જોવા મળે છે અને તે પ્રકાશ દ્વારા થતી વિવિધ વિકાસલક્ષી પ્રક્રિયાઓમાં સામેલ છે.

(B) પ્રકાશકાલિનતા (Photoperiodism) એ દિવસ અથવા રાત્રિની લંબાઈ પ્રત્યે સજીવોની શારીરિક પ્રતિક્રિયા છે. તે પ્રકાશ અને અંધકારના સમયગાળાની સાપેક્ષ લંબાઈ પ્રત્યે વનસ્પતિઓનો વિકાસાત્મક પ્રતિભાવ છે. આ ઘટના ઘણી વનસ્પતિ પ્રજાતિઓમાં પુષ્પસર્જનની પ્રેરણા માટે ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે.

(A) ઘણી વનસ્પતિઓમાં વાનસ્પતિક તબક્કામાંથી પ્રજનન તબક્કામાં થતું રૂપાંતરણ મુખ્યત્વે પ્રકાશ અને અંધકારના સમયગાળા દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે,જેને પ્રકાશકાલિનતા (Photoperiodism) કહેવામાં આવે છે. વનસ્પતિઓ પુષ્પસર્જનની શરૂઆત કરવા માટે દિવસની લંબાઈ (પ્રકાશકાલ) ને પારખે છે. તેથી,સાચો જવાબ દિવસની લંબાઈ છે.

(A) ટૂંકા દિવસની વનસ્પતિઓ $(SDP)$ ને પુષ્પસર્જન શરૂ કરવા માટે એક ચોક્કસ નિર્ણાયક સમયગાળા કરતા લાંબા,સતત અને અવિરત અંધકારના સમયગાળાની જરૂર હોય છે.
જો આ અંધકારના સમયગાળામાં પ્રકાશના ટૂંકા સંપર્ક દ્વારા પણ વિક્ષેપ પડે,તો પુષ્પસર્જન માટે જરૂરી શારીરિક પ્રક્રિયા અવરોધાય છે.
તેથી,આવી સ્થિતિમાં વનસ્પતિમાં બિલકુલ પુષ્પસર્જન થશે નહીં.

(B) સાચો જવાબ $B$ છે.
પ્રકાશકાલ (Photoperiodism) એ દિવસ કે રાત્રિની લંબાઈ પ્રત્યે સજીવોની શારીરિક પ્રતિક્રિયા છે.
ઘણી વનસ્પતિઓમાં પુષ્પસર્જન માટે આ એક નિર્ણાયક પરિબળ છે,જ્યાં તેમને વાનસ્પતિક અવસ્થામાંથી પ્રજનન અવસ્થામાં પ્રવેશવા માટે પ્રકાશના ચોક્કસ સમયગાળા (પ્રકાશકાલ) ની જરૂર હોય છે.

(C) ફાઈટોક્રોમ્સ બે આંતરપરિવર્તનીય સ્વરૂપોમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે: $Pr$ (જે લાલ પ્રકાશનું શોષણ કરે છે) અને $Pfr$ (જે દૂર-લાલ પ્રકાશનું શોષણ કરે છે).
$Pr$ એ નિષ્ક્રિય સ્વરૂપ છે જે લાલ પ્રકાશ $(660 \ nm)$ શોષીને સક્રિય $Pfr$ સ્વરૂપમાં રૂપાંતરિત થાય છે.
$Pfr$ એ શારીરિક રીતે સક્રિય સ્વરૂપ છે જે દૂર-લાલ પ્રકાશ $(730 \ nm)$ શોષીને ફરીથી $Pr$ સ્વરૂપમાં રૂપાંતરિત થાય છે.
તેથી,ફાઈટોક્રોમ્સ મુખ્યત્વે લાલ અને દૂર-લાલ પ્રકાશ પ્રત્યેની તેમની સંવેદનશીલતા દ્વારા લાક્ષણિકતા ધરાવે છે,જે લાલ પ્રકાશને સક્રિયકરણ માટે યોગ્ય ઉત્તેજના બનાવે છે.

(A) પ્રકાશ-અવધિ (Photoperiodic) ઉત્તેજના વનસ્પતિના પર્ણો દ્વારા ગ્રહણ કરવામાં આવે છે.
ચોક્કસ રીતે કહીએ તો,પુખ્ત પર્ણો પ્રકાશની અવધિને પારખવા માટેના મુખ્ય સ્થાનો છે. આ ઉત્તેજના બાદમાં એક પુષ્પ સર્જક અંતઃસ્ત્રાવ (જેને ઘણીવાર 'ફ્લોરિજન' કહેવાય છે) ઉત્પન્ન કરે છે,જે પ્રરોહાગ્ર (shoot apices) સુધી પહોંચીને પુષ્પસર્જનની પ્રક્રિયાને પ્રેરે છે.

(B) નિર્ણાયક અંધકાર સમયગાળો એ અંધકારનો તે સતત સમયગાળો છે જે ટૂંકા દિવસની વનસ્પતિઓમાં પુષ્પસર્જન માટે ઓળંગવો આવશ્યક છે. તેનાથી વિપરીત,લાંબા દિવસની વનસ્પતિઓમાં પુષ્પસર્જન માટે આ સમયગાળો ઓળંગવો જોઈએ નહીં. તેથી,ટૂંકા દિવસની વનસ્પતિઓ માટે નિર્ણાયક સમયગાળો એ અંધકારના સમયગાળાને સંદર્ભિત કરે છે.

(C) ઓછા તાપમાનના સમયગાળા દ્વારા પુષ્પસર્જનને પ્રોત્સાહિત કરવાની પ્રક્રિયાને વસંતીકરણ (Vernalization) કહેવામાં આવે છે.
શિયાળુ પાકને કૃત્રિમ રીતે ઓછા તાપમાનની સારવાર આપીને વસંતઋતુના પાકમાં રૂપાંતરિત કરી શકાય છે,જેને સ્પ્રિંગાઈઝેશન અથવા સ્પ્રિંગિફિકેશન તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે.

(A) છોડને પ્રકાશ અને અંધકારના સમયગાળા પ્રત્યેની તેમની પ્રતિક્રિયાના આધારે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે.
$1$. લાંબા દિવસના છોડ $(LDP)$ ને પુષ્પ સર્જન માટે નિર્ણાયક સમયગાળા કરતા લાંબા પ્રકાશના સમયગાળા અને નિર્ણાયક સમયગાળા કરતા ટૂંકા અંધકારના સમયગાળાની જરૂર હોય છે.
$2$. તેમને ટૂંકા અંધકારના સમયગાળાની જરૂર હોવાથી,તેમને ટૂંકી રાત્રિવાળા છોડ (Short night plants) પણ કહેવામાં આવે છે.
$3$. ટૂંકા દિવસના છોડ $(SDP)$ ને પુષ્પ સર્જન માટે લાંબા અંધકારના સમયગાળાની જરૂર હોય છે.
તેથી,સાચો જવાબ $A$ છે.

(D) દિવસ-તટસ્થ વનસ્પતિઓ એવી વનસ્પતિઓ છે જે પ્રકાશના સંપર્કની અવધિ (પ્રકાશકાળ) ને ધ્યાનમાં લીધા વિના પુષ્પસર્જન કરે છે. તેમને પુષ્પસર્જન શરૂ કરવા માટે કોઈ ચોક્કસ દિવસની લંબાઈની જરૂર હોતી નથી. દિવસ-તટસ્થ વનસ્પતિઓના સામાન્ય ઉદાહરણોમાં $Tomato$ (ટામેટા),$Cotton$ (કપાસ),$Sunflower$ (સૂર્યમુખી),$Cucumber$ (કાકડી) અને $Maize$ (મકાઈ) નો સમાવેશ થાય છે. તેથી,આપેલા તમામ વિકલ્પો સાચા છે.

(C) $W.W. Garner$ અને $H.A. Allard$ એ પ્રકાશ-અવધિકા (photoperiodism) પર પાયાનું સંશોધન કર્યું હતું.
તેમણે અવલોકન કર્યું કે તમાકુની $Maryland$ $Mammoth$ જાત અને સોયાબીનની $Biloxi$ જાત પ્રકાશના સંપર્કના સમયગાળાના આધારે પુષ્પસર્જનમાં ચોક્કસ મોસમી ભાત દર્શાવે છે.
તેથી,પ્રકાશ-અવધિકાનો ખ્યાલ સ્થાપિત કરવા માટે તેમણે આ બંને વનસ્પતિ જાતો પર કામ કર્યું હતું.

(D) $SDP$ (લઘુ દિવસીય વનસ્પતિઓ) ને લાંબી રાત્રિની વનસ્પતિઓ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે કારણ કે તેમને પુષ્પસર્જન માટે સતત અને અવિરત અંધારાના સમયગાળાની જરૂર હોય છે.
જો નિર્ણાયક અંધારાના સમયગાળામાં લાલ પ્રકાશના ટૂંકા ઝબકારા દ્વારા પણ વિક્ષેપ પાડવામાં આવે,તો ફાયટોક્રોમ સિસ્ટમ $P_{fr}$ સ્વરૂપમાં રૂપાંતરિત થાય છે,જે $SDP$ માં પુષ્પસર્જનની પ્રક્રિયાને અવરોધે છે.
તેથી,વનસ્પતિમાં પુષ્પસર્જન થશે નહીં.

(A) ટૂંકા દિવસની વનસ્પતિઓ $(SDP)$ ને પુષ્પસર્જન માટે એક નિર્ણાયક અંધકારના સમયગાળાની જરૂર હોય છે. જો સતત અંધકારનો સમયગાળો આ નિર્ણાયક અંધકારના સમયગાળા કરતા વધારવામાં આવે,તો તે સામાન્ય રીતે આ વનસ્પતિઓમાં પુષ્પસર્જનની પ્રક્રિયાને પ્રોત્સાહન આપે છે અથવા ઝડપી બનાવે છે. તેથી,સતત અંધકારનો સમયગાળો લંબાવવાથી ટૂંકા દિવસની વનસ્પતિઓમાં વહેલું પુષ્પસર્જન શરૂ થશે.

(A) સાચો જવાબ $A$ છે.
લાંબા દિવસની વનસ્પતિઓ $(LDP)$ ને પુષ્પસર્જન માટે ચોક્કસ નિર્ણાયક સમયગાળા કરતા લાંબા પ્રકાશના સમયગાળાની જરૂર હોય છે.
જો પ્રકાશનો સમયગાળો આ નિર્ણાયક સમયગાળા કરતા ઓછો હોય,તો આ વનસ્પતિઓમાં પુષ્પસર્જન થતું નથી.
પ્રશ્નમાં આપેલી વનસ્પતિને ઓછામાં ઓછા $10$ કલાક પ્રકાશની જરૂર છે,જેનો અર્થ છે કે તેને પુષ્પસર્જનની પ્રક્રિયા શરૂ કરવા માટે ચોક્કસ લઘુત્તમ સમયગાળાના પ્રકાશની જરૂર છે,જે લાંબા દિવસની વનસ્પતિઓનું મુખ્ય લક્ષણ છે.

(B) વનસ્પતિઓમાં પ્રકાશ-આવર્તિત પ્રતિભાવો (photoperiodic responses) માટે જવાબદાર રંજકદ્રવ્યની શોધ $1950$ ના દાયકામાં $Borthwick$ અને $Hendricks$ દ્વારા કરવામાં આવી હતી. તેમણે અને તેમના સહકર્મીઓએ આ પ્રકાશ-સંવેદનશીલ રંજકદ્રવ્યને અધિકૃત રીતે 'ફાયટોક્રોમ' નામ આપ્યું હતું. તેથી,સાચો વિકલ્પ $B$ છે.

(B) ફોટોમોર્ફોજેનેસિસ એ વનસ્પતિઓનો પ્રકાશ દ્વારા થતો વિકાસ છે. બીજ અંકુરણ અને પુષ્પસર્જન જેવી વિવિધ ફોટોમોર્ફોજેનિક પ્રતિક્રિયાઓ માટેનું એક્શન સ્પેક્ટ્રમ દર્શાવે છે કે વનસ્પતિઓ $Red$ (લાલ) પ્રકાશ $(660 \ nm)$ પ્રત્યે સૌથી વધુ સંવેદનશીલ હોય છે. ફાયટોક્રોમ રંજકદ્રવ્ય બે આંતરપરિવર્તનીય સ્વરૂપોમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે: $Pr$ (જે લાલ પ્રકાશનું શોષણ કરે છે) અને $Pfr$ (જે દૂર-લાલ પ્રકાશનું શોષણ કરે છે). લાલ પ્રકાશ દ્વારા $Pr$ નું $Pfr$ માં રૂપાંતર આ વિકાસલક્ષી પ્રક્રિયાઓને ઉત્તેજિત કરે છે.

(C) ફાયટોક્રોમ એ પ્રકાશ-સંવેદનશીલ રંજકદ્રવ્ય પ્રોટીન છે જે બે આંતરપરિવર્તનીય સ્વરૂપોમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે: $P_r$ અને $P_{fr}$. બંધારણીય રીતે,ફાયટોક્રોમનું ક્રોમોફોર એક ઓપન-ચેઈન ટેટ્રાપાયરોલ છે,જે રાસાયણિક રીતે સાયનોબેક્ટેરિયા અને લાલ શેવાળમાં જોવા મળતા ફાયકોબિલિન્સ (જેમ કે ફાયકોસાયનિન અને ફાયકોએરિથ્રિન) સાથે ખૂબ જ સમાનતા ધરાવે છે. તેથી,ફાયટોક્રોમ ફાયકોસાયનિન સાથે ગાઢ રીતે સંબંધિત છે.

(D) ફાયટોક્રોમ એ પ્રકાશ-સંવેદનશીલ રંજકદ્રવ્ય છે જે વનસ્પતિઓમાં ફોટોરિસેપ્ટર તરીકે કાર્ય કરે છે.
તે વિવિધ શારીરિક પ્રક્રિયાઓમાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે,જેમાં નીચેનાનો સમાવેશ થાય છે:
$1$. $Plastid \ orientation$: ફાયટોક્રોમ પ્રકાશના શોષણને શ્રેષ્ઠ બનાવવા માટે કોષોની અંદર હરિતકણની હિલચાલનું નિયમન કરે છે.
$2$. $Flower \ induction$: તે ફોટોપિરિયડને પારખવામાં સામેલ મુખ્ય રંજકદ્રવ્ય છે,જે ઘણી વનસ્પતિઓમાં પુષ્પ સર્જનને ઉત્તેજિત કરે છે.
$3$. $Bud \ dormancy$: ફાયટોક્રોમ મોસમી પ્રકાશના ફેરફારોના પ્રતિભાવમાં કલિકાની સુષુપ્તતાને તોડવામાં અથવા જાળવી રાખવામાં મદદ કરે છે.
આ તમામ પ્રક્રિયાઓ ફાયટોક્રોમ દ્વારા નિયંત્રિત હોવાથી,સાચો જવાબ $D$ છે.

(D) શારીરિક પૂર્વ-કન્ડિશનિંગ (physiological preconditioning) એટલે એવી પ્રક્રિયા જેમાં વનસ્પતિને પછીના તબક્કે પુષ્પસર્જનને પ્રેરિત કરવા અથવા ઝડપી બનાવવા માટે ચોક્કસ પર્યાવરણીય પરિસ્થિતિઓ (જેમ કે નીચું તાપમાન) માં રાખવામાં આવે છે.
વસંતીકરણ (Vernalization) એ નીચા તાપમાનના સમયગાળા દ્વારા પુષ્પસર્જનને પ્રોત્સાહન આપવાની પ્રક્રિયા છે.
તે શારીરિક પૂર્વ-કન્ડિશનિંગ તરીકે કાર્ય કરે છે કારણ કે વનસ્પતિ ઠંડીની સારવારને 'યાદ' રાખે છે,જે તેને પ્રજનન તબક્કા માટે તૈયાર કરે છે,જેથી અનુકૂળ ઋતુમાં પુષ્પસર્જન થાય તે સુનિશ્ચિત થાય છે.

(C) પ્રકાશકાલિનતાની ઘટના, જે પુષ્પસર્જન માટે વનસ્પતિઓનો દિવસ/રાત્રિ (પ્રકાશ/અંધકાર) ના સમયગાળા પ્રત્યેનો પ્રતિભાવ દર્શાવે છે, તેની શોધ $1920$ માં $W.W. \text{ } Garner$ અને $H.A. \text{ } Allard$ દ્વારા કરવામાં આવી હતી.
તેમણે આ અસરનું અવલોકન તમાકુની $Maryland \text{ } Mammoth$ જાત $(Nicotiana \text{ } tabacum)$ પર અભ્યાસ કરતી વખતે કર્યું હતું, જે એક અલ્પ દિવસીય વનસ્પતિ $(SDP)$ છે.

(D) $Florigen$ (ફ્લોરિજન) એ એક કાલ્પનિક અંતઃસ્ત્રાવ છે,જે પર્ણોમાં સંશ્લેષિત થાય છે અને પુષ્પસર્જનને પ્રેરિત કરવા માટે પ્રરોહના અગ્રસ્થ વર્ધમાનશીલ પ્રદેશ (shoot apical meristem) સુધી વહન પામે છે. જોકે તેને એક સ્વતંત્ર રાસાયણિક ઘટક તરીકે અલગ કરી શકાયું નથી,પરંતુ તે પ્રકાશકાલિનતા (photoperiodism) ની પ્રક્રિયામાં એક મહત્વપૂર્ણ સંકેત આપતા અણુ તરીકે ગણવામાં આવે છે.

(D) ફાયટોક્રોમ એ વનસ્પતિઓમાં જોવા મળતું પ્રકાશ-સંવેદનશીલ રંજકદ્રવ્ય છે જે પ્રકાશગ્રાહી તરીકે કાર્ય કરે છે.
તે બીજ અંકુરણ,પુષ્પસર્જન (પ્રકાશકાલિનતા),પ્રકાંડની લંબાઈમાં વધારો અને પર્ણના વિસ્તરણ સહિતની વિવિધ શારીરિક પ્રક્રિયાઓમાં મહત્વની ભૂમિકા ભજવે છે.
તેથી,તે પ્રકાશ પ્રત્યે વનસ્પતિના વિકાસલક્ષી પ્રતિભાવોની વિશાળ શ્રેણીમાં સામેલ છે.

(C) ટૂંકા દિવસની વનસ્પતિઓ $(SDP)$ માં,અંધકારનો ગાળો નિર્ણાયક હોય છે અને પુષ્પસર્જન માટે તે અવિરત હોવો જરૂરી છે.
જો આ અંધકારના ગાળામાં પ્રકાશના ટૂંકા સંપર્ક દ્વારા પણ ખલેલ પહોંચાડવામાં આવે,તો વનસ્પતિમાં પુષ્પસર્જન થતું નથી.
તેથી,$(SDP)$ માં પુષ્પસર્જન નિર્ણાયક મૂલ્ય કરતાં ટૂંકા પ્રકાશગાળા અને અવિરત લાંબી રાત્રિ દ્વારા પ્રેરિત થાય છે.

(D) સાચો જવાબ $D$ છે.
$1959$ માં $Butler$ ના મતે,પ્રકાશ-આવર્તનની પ્રતિક્રિયાઓમાં સામેલ પ્રકાશ-શોષક રંજકદ્રવ્યને $Phytochrome$ (ફાયટોક્રોમ) કહેવામાં આવે છે.
$Phytochrome$ એ પ્રોટીનયુક્ત રંજકદ્રવ્ય છે જે બે આંતરપરિવર્તનીય સ્વરૂપોમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે: $Pr$ (જે લાલ પ્રકાશનું શોષણ કરે છે) અને $Pfr$ (જે દૂર-લાલ પ્રકાશનું શોષણ કરે છે).
તે પ્રકાશસંવેદી ગ્રાહક તરીકે કાર્ય કરે છે જે પ્રકાશ અને અંધકારના સમયગાળાને પારખે છે,અને આમ વનસ્પતિઓમાં પુષ્પસર્જનની પ્રક્રિયાનું નિયમન કરે છે.

(B) સાચો જવાબ $B$ છે. વર્નલાઈઝેશન (વસંતીકરણ) એ વનસ્પતિઓમાં નીચા તાપમાને ચોક્કસ સમય માટે રાખીને પુષ્પસર્જન પ્રેરવાની પ્રક્રિયા છે. આ પદ્ધતિ એવી વનસ્પતિઓને ઉનાળા દરમિયાન પુષ્પસર્જન કરવામાં મદદ કરે છે જેને સામાન્ય રીતે ઠંડા વાતાવરણની જરૂર હોય છે. આ પ્રક્રિયા દરમિયાન 'વર્નાલિન' (vernalin) નામનો એક કાલ્પનિક અંતઃસ્ત્રાવ જેવો પદાર્થ ઉત્પન્ન થાય છે,જે પુષ્પસર્જન માટે જવાબદાર હોય છે.

(B) ફાઈટોક્રોમ એ વનસ્પતિઓમાં જોવા મળતું રંજકદ્રવ્ય છે જે બે આંતરપરિવર્તનીય સ્વરૂપોમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે: $Pr$ (જે $660 \ nm$ પર લાલ પ્રકાશનું શોષણ કરે છે) અને $Pfr$ (જે $730-740 \ nm$ પર દૂર-લાલ પ્રકાશનું શોષણ કરે છે).
આ બંને સ્વરૂપો પ્રતિવર્તી છે,એટલે કે લાલ પ્રકાશનું શોષણ કરવાથી $Pr$ નું $Pfr$ માં રૂપાંતર થાય છે,અને દૂર-લાલ પ્રકાશનું શોષણ કરવાથી $Pfr$ પાછું $Pr$ માં રૂપાંતરિત થાય છે.
તેથી,ફાઈટોક્રોમની મુખ્ય લાક્ષણિકતા લાલ અને દૂર-લાલ પ્રકાશનું પ્રતિવર્તી શોષણ છે.

(B) ફ્લોરિજન એ પુષ્પસર્જનને ઉત્તેજિત કરતું એક કાલ્પનિક અંતઃસ્ત્રાવ અથવા સંકેત અણુ છે. પ્રકાશકાલિનતા (Photoperiodism) ના ખ્યાલ મુજબ,પ્રકાશ/અંધકારના સમયગાળાની અનુભૂતિ પર્ણોમાં થાય છે. પર્ણો ફ્લોરિજન સંકેતનું સંશ્લેષણ કરે છે,જે ત્યારબાદ પુષ્પસર્જનને પ્રેરિત કરવા માટે પ્રરોહ અગ્રસ્થ વર્ધનશીલ પેશી (shoot apical meristem) સુધી પહોંચાડવામાં આવે છે. તેથી,તેના સંશ્લેષણનું સાચું સ્થાન પર્ણો છે.

(A) પ્રકાશનો સમયગાળો,જેને ફોટોપિરિયડ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તે વનસ્પતિની વૃદ્ધિ અને વિકાસ પર,ખાસ કરીને પુષ્પસર્જન જેવી પ્રક્રિયાઓ પર ઊંડી અસર કરે છે. આ ઘટનાને ફોટોપિરિયડિઝમ (પ્રકાશકાલિનતા) કહેવામાં આવે છે. જોકે પ્રકાશની તીવ્રતા,દિશા અને તરંગલંબાઈ પણ વનસ્પતિના દેહધર્મવિજ્ઞાનને અસર કરે છે,પરંતુ પ્રકાશના સંપર્કનો સમયગાળો એ એક મહત્વપૂર્ણ પર્યાવરણીય સંકેત છે જે ઘણી વનસ્પતિઓમાં વાનસ્પતિક વૃદ્ધિમાંથી પ્રજનન વૃદ્ધિ તરફના સંક્રમણને નિયંત્રિત કરે છે.

(D) ફાયટોક્રોમ એ વનસ્પતિઓમાં જોવા મળતું પ્રોટીનયુક્ત રંજકદ્રવ્ય છે જે પ્રકાશગ્રાહી તરીકે કાર્ય કરે છે.
તે બે આંતરપરિવર્તનીય સ્વરૂપોમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે: $Pr$ (જે લાલ પ્રકાશનું શોષણ કરે છે) અને $Pfr$ (જે દૂર-લાલ પ્રકાશનું શોષણ કરે છે).
આ રંજકદ્રવ્ય પ્રકાશને પારખવામાં મહત્વની ભૂમિકા ભજવે છે,જે પ્રકાશ-અવધિ (photoperiodism),બીજ અંકુરણ અને પ્રકાંડની લંબાઈ જેવી વિવિધ વિકાસલક્ષી પ્રક્રિયાઓનું નિયમન કરે છે.

(B) વનસ્પતિઓમાં લાલ-દૂર લાલ પ્રકાશનો પ્રતિભાવ ફાયટોક્રોમ રંજકદ્રવ્ય દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે.
ફાયટોક્રોમ બે આંતરપરિવર્તનીય સ્વરૂપોમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે: $Pr$ (લાલ પ્રકાશનું શોષણ કરતું) અને $Pfr$ (દૂર લાલ પ્રકાશનું શોષણ કરતું).
જ્યારે $Pr$ લાલ પ્રકાશનું શોષણ કરે છે,ત્યારે તે $Pfr$ માં રૂપાંતરિત થાય છે,જે જૈવિક પ્રતિભાવોને ઉત્તેજિત કરતું સક્રિય સ્વરૂપ છે.
જ્યારે $Pfr$ દૂર લાલ પ્રકાશનું શોષણ કરે છે,ત્યારે તે ફરીથી $Pr$ માં રૂપાંતરિત થાય છે.
વનસ્પતિનો અંતિમ શારીરિક પ્રતિભાવ મળેલા છેલ્લા પ્રકાશના સંપર્ક પર આધાર રાખે છે,કારણ કે તે વનસ્પતિના પેશીઓમાં $Pr$ અને $Pfr$ નો અંતિમ ગુણોત્તર નક્કી કરે છે.
તેથી,વનસ્પતિનો પ્રતિભાવ નક્કી કરવામાં અંતિમ સારવાર સૌથી વધુ અસરકારક છે.

(D) પ્રકાશાવધિ એ દિવસ કે રાત્રિની લંબાઈ પ્રત્યે સજીવોનો શારીરિક પ્રતિભાવ છે.
$1$. વનસ્પતિઓમાં,તે વાનસ્પતિક વૃદ્ધિમાંથી પુષ્પસર્જન તરફના સંક્રમણને નિયંત્રિત કરે છે.
$2$. પ્રાણીઓમાં,ખાસ કરીને પક્ષીઓમાં,તે પીંછા ખરવા (Moulting),સ્થળાંતર અને પ્રજનન ચક્ર જેવી મોસમી પ્રવૃત્તિઓ માટે સંકેત તરીકે કાર્ય કરે છે.
$3$. ઘણા કીટકોમાં,પ્રકાશાવધિ તેમની પ્રજનન વર્તણૂક અને સુષુપ્ત અવસ્થા (Diapause) ને અસર કરે છે.
તેથી,આપેલા તમામ વિકલ્પો સાચા છે.

(C) વનસ્પતિઓમાં વાનસ્પતિક તબક્કામાંથી પ્રજનન તબક્કામાં થતું રૂપાંતર મુખ્યત્વે પ્રકાશ અને અંધકારના સમયગાળા દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે,જેને પ્રકાશકાલિનતા (photoperiodism) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
વનસ્પતિઓ પ્રકાશના સમયગાળાને ફાયટોક્રોમ જેવા પ્રકાશગ્રાહીઓ દ્વારા અનુભવે છે,જે પુષ્પસર્જનની પ્રતિક્રિયાને ઉત્તેજિત કરે છે.
જોકે તાપમાન (વસંતીકરણ) પણ પુષ્પસર્જનને અસર કરી શકે છે,પરંતુ પ્રજનન તબક્કામાં મોસમી ફેરફાર માટે સૌથી પાયાનું પર્યાવરણીય પરિબળ પ્રકાશના સમયગાળામાં થતો ફેરફાર છે.

(D) પ્રકાશકાલિનતા (Photoperiodism) ની ઘટના વનસ્પતિઓનો દિવસ અને રાત્રિના સમયગાળા પ્રત્યેનો પ્રતિભાવ દર્શાવે છે. પ્રકાશ ચક્રનો સમયગાળો (પ્રકાશકાલ) એ મુખ્ય પરિબળ છે જે ઘણી વનસ્પતિઓમાં વાનસ્પતિક વૃદ્ધિમાંથી પ્રજનન વૃદ્ધિ (પુષ્પસર્જન) તરફના સંક્રમણને નિર્ધારિત કરે છે. તેથી,પ્રકાશના સંપર્કનો સમયગાળો પુષ્પધારી વનસ્પતિઓની પ્રજનન વૃદ્ધિ પર ઊંડી અસર કરે છે.

(B) પ્રકાશકાલિનતા (Photoperiodism) એ પ્રકાશ અને અંધકારના સમયગાળાની સાપેક્ષ લંબાઈ પ્રત્યે વનસ્પતિનો શારીરિક પ્રતિચાર છે.
વનસ્પતિઓ પ્રકાશગ્રાહીઓ દ્વારા પ્રકાશના સમયગાળા (પ્રકાશકાલ) ને અનુભવે છે,જે પુષ્પસર્જનની પ્રક્રિયાને ઉત્તેજિત કરે છે.
પ્રકાશ અને અંધકારના સંપર્કના સમયગાળામાં ફેરફાર કરીને,વનસ્પતિના પુષ્પસર્જનના સમયને અસરકારક રીતે બદલી અથવા નિયંત્રિત કરી શકાય છે.

(C) પ્રકાશ-અવધિનો ક્રિયા વર્ણપટ મુખ્યત્વે ફાયટોક્રોમ રંજકદ્રવ્ય તંત્ર સાથે સંકળાયેલ છે.
વનસ્પતિઓમાં ફાયટોક્રોમના બે આંતર-રૂપાંતરિત સ્વરૂપો હોય છે: $Pr$ (જે $660 \ nm$ પર લાલ પ્રકાશનું શોષણ કરે છે) અને $Pfr$ (જે $730 \ nm$ પર દૂર-લાલ પ્રકાશનું શોષણ કરે છે).
આ બે સ્વરૂપો પ્રકાશ અને અંધકારની અવધિના પ્રતિભાવમાં પુષ્પસર્જન સહિતની વિવિધ વિકાસલક્ષી પ્રક્રિયાઓને નિયંત્રિત કરવા માટે આણ્વિય સ્વીચ તરીકે કાર્ય કરે છે.
તેથી,સાચો ક્રિયા વર્ણપટ $660 \ nm$ અને $730 \ nm$ છે.