Model Answer
0 min readIntroduction
आण्विक चिह्नक (Molecular markers) आणविक स्तर पर डीएनए (DNA) में पाए जाने वाले विशिष्ट अनुक्रम होते हैं जिनका उपयोग पौधों की आनुवंशिक विविधता का पता लगाने और वांछनीय लक्षणों को पहचानने के लिए किया जाता है। पारंपरिक प्रजनन विधियों में, वांछित लक्षणों को पहचानने के लिए अवलोकन योग्य लक्षणों (phenotype) पर निर्भर रहना पड़ता था, जो समय लेने वाला और कम सटीक होता था। आण्विक चिह्नक, पौधों के आनुवंशिक मेकअप का सीधा विश्लेषण करने की क्षमता प्रदान करते हैं, जिससे प्रजनन प्रक्रिया तेज और अधिक प्रभावी हो जाती है। हरित क्रांति (Green Revolution) के बाद, पौधों की किस्मों में सुधार की निरंतर आवश्यकता ने आण्विक चिह्नक के उपयोग को बढ़ावा दिया है।
आण्विक चिह्नक: परिभाषा और प्रकार
आण्विक चिह्नक डीएनए अनुक्रमों के छोटे खंड होते हैं जो विशिष्ट आनुवंशिक स्थानों से जुड़े होते हैं। ये चिह्नक पौधों के जीनोम में स्वाभाविक रूप से मौजूद हो सकते हैं (जैसे SSR – Simple Sequence Repeat) या कृत्रिम रूप से बनाए जा सकते हैं (जैसे SNP – Single Nucleotide Polymorphism)।
- SSR (Simple Sequence Repeat): ये डीएनए में दोहराए जाने वाले अनुक्रम होते हैं और बहुलवादी होते हैं, जिससे उच्च भिन्नता प्राप्त होती है।
- SNP (Single Nucleotide Polymorphism): ये डीएनए अनुक्रम में एक एकल न्यूक्लियोटाइड का परिवर्तन होता है। ये बहुत सामान्य हैं और आनुवंशिक विविधता के लिए उपयोगी हैं।
- RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA): ये चिह्नक डीएनए के यादृच्छिक टुकड़ों को प्रवर्धित करके बनाए जाते हैं।
- RFLP (Restriction Fragment Length Polymorphism): ये डीएनए के प्रतिबंध एंजाइमों द्वारा काटे जाने वाले टुकड़ों की लंबाई में अंतर पर आधारित होते हैं।
पादप सुधार में आण्विक चिह्नक का अनुप्रयोग
आण्विक चिह्नक का उपयोग पौधों के प्रजनन में कई तरह से किया जाता है, जिससे बेहतर किस्मों का विकास संभव हो पाता है।
- चिह्नित-सहायक चयन (Marker-Assisted Selection - MAS): यह तकनीक प्रजनन कार्यक्रम में वांछनीय लक्षणों वाले पौधों को जल्दी पहचानने में मदद करती है। उदाहरण के लिए, चावल की किस्मों में रोग प्रतिरोधक क्षमता (blast resistance) को MAS के माध्यम से बढ़ाया जा सकता है।
- समेकित प्रजनन (Pyramiding): यह तकनीक एक ही पौधे में कई लाभकारी जीन को लाने में मदद करती है। उदाहरण के लिए, गेहूं की किस्मों में रोग प्रतिरोधक क्षमता और उच्च उपज दोनों को एकीकृत किया जा सकता है।
- जीनोम संपादन (Genome Editing): CRISPR-Cas9 जैसी तकनीकों के साथ आण्विक चिह्नक का उपयोग करके, पौधों के जीनोम को सटीक रूप से संपादित किया जा सकता है, जिससे वांछित लक्षण प्राप्त किए जा सकते हैं।
- उत्तराधिकार विश्लेषण (Linkage Analysis): यह तकनीक लक्षणों और आण्विक चिह्नक के बीच संबंध स्थापित करने में मदद करती है।
| चिह्नक का प्रकार | लाभ | हानि |
|---|---|---|
| SSR | उच्च भिन्नता, बहुलवादी | महंगा, विश्लेषण जटिल |
| SNP | सामान्य, कम लागत | कम भिन्नता |
चुनौतियाँ और भविष्य की संभावनाएं
आण्विक चिह्नक के उपयोग में कुछ चुनौतियाँ भी हैं, जैसे कि उच्च लागत, डेटा विश्लेषण की जटिलता, और चिह्नक की प्रभावशीलता का आकलन। भविष्य में, जीनोमिक्स और बायोइनफॉर्मेटिक्स में प्रगति के साथ, आण्विक चिह्नक का उपयोग और भी अधिक व्यापक हो जाएगा। कृषि वानिकी (Agroforestry) और टिकाऊ कृषि (Sustainable Agriculture) में भी आण्विक चिह्नक महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकते हैं।
केस स्टडी: गोल्डन राइस
गोल्डन राइस एक आनुवंशिक रूप से संशोधित (Genetically Modified - GM) चावल की किस्म है जिसमें बीटा-कैरोटीन (बीटा-कैरोटीन) होता है, जो शरीर में विटामिन ए में परिवर्तित हो जाता है। आण्विक चिह्नक और जीन संपादन तकनीकों का उपयोग करके, गोल्डन राइस को विकसित किया गया है, जो विटामिन ए की कमी से पीड़ित लोगों के लिए एक महत्वपूर्ण खाद्य स्रोत है।
Conclusion
सारांश में, आण्विक चिह्नक पादप सुधार का एक महत्वपूर्ण उपकरण हैं, जो प्रजनन प्रक्रिया को तेज और अधिक सटीक बनाते हैं। चिह्नित-सहायक चयन और जीनोम संपादन जैसी तकनीकों का उपयोग करके, बेहतर किस्मों का विकास किया जा सकता है जो उच्च उपज, रोग प्रतिरोधक क्षमता, और पोषण मूल्य प्रदान करते हैं। भविष्य में, आण्विक चिह्नक टिकाऊ कृषि और खाद्य सुरक्षा को बढ़ावा देने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाएंगे। इन तकनीकों के उपयोग से किसानों की आय में वृद्धि और देश की खाद्य सुरक्षा में सुधार हो सकता है।
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