UPSC MainsAGRICULTURE-PAPER-II201115 Marks150 Words
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Q31.

पपाया में लैंगिक अभिव्यक्ति।

How to Approach

This question requires understanding of sexual expression in papaya, a unique phenomenon linked to cytoplasmic male sterility (CMS). The approach should begin by defining CMS and its implications. Then, explain the genetic and environmental factors influencing papaya’s gender expression. Discuss the significance of this phenomenon in papaya cultivation and its relevance to understanding plant sex determination. Finally, briefly touch upon the potential applications and challenges associated with CMS in other crops. A structured approach with clear headings will be beneficial.

Model Answer

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Introduction

पपीता (Carica papaya) एक उष्णकटिबंधीय फल है जो अपनी पोषण क्षमता और व्यावसायिक महत्व के लिए जाना जाता है। हाल के वर्षों में, पपीते में लैंगिक अभिव्यक्ति (gender expression) एक महत्वपूर्ण विषय रहा है, खासकर कृषि विज्ञान के क्षेत्र में। पपीते में लैंगिक अभिव्यक्ति का तात्पर्य है नर और मादा फूलों का विकास, जो कि cytoplasmic male sterility (CMS) नामक एक जेनेटिक स्थिति से जुड़ा है। CMS के कारण, कुछ पपीता की किस्में केवल मादा फूल उत्पन्न करती हैं, जिससे बीज रहित फल का उत्पादन होता है। यह विशेषता पपीते की खेती और आनुवंशिक अनुसंधान में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है।

cytoplasmic male sterility (CMS) क्या है?

cytoplasmic male sterility (CMS) एक ऐसी स्थिति है जिसमें नर जनन कोशिकाएं (pollen grains) विकसित नहीं हो पाती हैं, जिसके परिणामस्वरूप पौधे न तो परागण कर पाते हैं और न ही बीज उत्पन्न कर पाते हैं। यह स्थिति cytoplasmic genes के कारण होती है, जो माइटोकॉन्ड्रिया या क्लोरोप्लास्ट में स्थित होते हैं। CMS के कारण, पौधे स्व-परागण (self-pollination) के माध्यम से प्रजनन नहीं कर सकते हैं और उन्हें बीज उत्पादन के लिए बाहरी परागण पर निर्भर रहना पड़ता है।

पपीते में लैंगिक अभिव्यक्ति का तंत्र

पपीते में लैंगिक अभिव्यक्ति CMS के कारण होती है, जो एक जटिल जेनेटिक प्रक्रिया है। CMS genes मादा फूलों के विकास को बढ़ावा देते हैं जबकि नर फूलों के विकास को बाधित करते हैं। यह प्रक्रिया पर्यावरण कारकों जैसे तापमान और प्रकाश की अवधि से भी प्रभावित हो सकती है। कुछ किस्में, जैसे 'Solo' और 'Sunrise', CMS प्रदर्शित करती हैं, जिससे वे बीज रहित फल का उत्पादन करती हैं।

कृषि में लैंगिक अभिव्यक्ति का महत्व

पपीते में लैंगिक अभिव्यक्ति का कृषि में महत्वपूर्ण योगदान है:

  • बीज रहित फल: CMS वाले पपीते बीज रहित फल का उत्पादन करते हैं, जो उपभोक्ताओं के लिए अधिक सुविधाजनक होते हैं।
  • आसान संकरण: मादा फूल वाले पौधे संकरण (hybridization) के लिए उपयुक्त होते हैं, जिससे नई और बेहतर किस्मों का विकास किया जा सकता है।
  • उच्च उपज: कुछ मामलों में, CMS वाले पपीते की किस्में अधिक उपज दे सकती हैं।

CMS के साथ चुनौतियां

CMS के साथ कुछ चुनौतियां भी जुड़ी हुई हैं:

  • जेनेटिक एकरूपता: CMS वाले पौधों की जेनेटिक एकरूपता रोग और कीटों के प्रति संवेदनशीलता बढ़ा सकती है।
  • अनिश्चितता: CMS की अभिव्यक्ति पर्यावरणीय कारकों से प्रभावित हो सकती है, जिससे उपज में अनिश्चितता आ सकती है।
  • प्रसारण: CMS वाले पौधों का प्रसार पारंपरिक तरीकों से मुश्किल हो सकता है।

CMS का अन्य फसलों में अनुप्रयोग

CMS का उपयोग अन्य फसलों में भी किया गया है, जैसे कि भिंडी, करेला और बैंगन, ताकि बीज रहित फल का उत्पादन किया जा सके और संकरण कार्यक्रमों को सुगम बनाया जा सके।

विशेषता CMS वाले पपीते CMS रहित पपीते
फूलों का प्रकार मुख्य रूप से मादा फूल नर और मादा फूल दोनों
बीज बीज रहित बीज युक्त
प्रजनन बाहरी परागण पर निर्भर स्व-परागण संभव

केस स्टडी: पपीता रिंगिंग रोग और CMS

2000 के दशक के प्रारंभ में, कैरेबियाई क्षेत्र में पपीता रिंगिंग रोग (PRSV) ने भारी नुकसान पहुंचाया। CMS वाले पपीता की किस्में, जो व्यापक रूप से उगाई जा रही थीं, इस रोग के प्रति अत्यधिक संवेदनशील पाई गईं। इस घटना ने जेनेटिक विविधता के महत्व को उजागर किया और CMS पर निर्भरता के खतरों को दर्शाया। इसके बाद, रोग प्रतिरोधी किस्मों के विकास पर जोर दिया गया।

Conclusion

पपीते में लैंगिक अभिव्यक्ति cytoplasmic male sterility (CMS) का एक महत्वपूर्ण परिणाम है, जो कृषि और आनुवंशिक अनुसंधान में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। CMS बीज रहित फल के उत्पादन और संकरण कार्यक्रमों को सुगम बनाने में सहायक है, लेकिन जेनेटिक एकरूपता और पर्यावरणीय कारकों के प्रति संवेदनशीलता जैसी चुनौतियां भी प्रस्तुत करता है। भविष्य में, जेनेटिक विविधता को बनाए रखते हुए CMS का उपयोग करने की रणनीतियों पर ध्यान केंद्रित करना महत्वपूर्ण है ताकि पपीते की खेती को अधिक टिकाऊ बनाया जा सके।

Answer Length

This is a comprehensive model answer for learning purposes and may exceed the word limit. In the exam, always adhere to the prescribed word count.

Additional Resources

Key Definitions

cytoplasmic male sterility (CMS)
यह एक जेनेटिक स्थिति है जिसमें नर जनन कोशिकाएं (pollen grains) विकसित नहीं हो पाती हैं, जिसके परिणामस्वरूप पौधे न तो परागण कर पाते हैं और न ही बीज उत्पन्न कर पाते हैं।
परागण (Pollination)
यह एक प्रक्रिया है जिसके द्वारा नर जनन कोशिका (pollen) मादा जनन भाग (ovule) तक पहुँचती है, जिससे निषेध और बीज का निर्माण होता है।

Key Statistics

2000 के दशक में पपीता रिंगिंग रोग ने कैरेबियाई क्षेत्र में पपीते के उत्पादन में 60% से अधिक की गिरावट का कारण बना।

Source: FAO report, 2005

भारत पपीता के सबसे बड़े उत्पादकों में से एक है, जिसका उत्पादन लगभग 3.5 मिलियन टन प्रति वर्ष है।

Source: Ministry of Agriculture & Farmers Welfare, 2023

Examples

Solo पपीता

Solo पपीता एक लोकप्रिय CMS किस्म है जो बीज रहित फल का उत्पादन करती है। यह किस्म व्यापक रूप से व्यावसायिक खेती में उपयोग की जाती है।

Frequently Asked Questions

क्या CMS जेनेटिक रूप से स्थिर है?

CMS जेनेटिक रूप से अस्थिर हो सकता है और पर्यावरणीय कारकों से प्रभावित हो सकता है, जिससे फूलों के लिंग अभिव्यक्ति में परिवर्तन हो सकता है।

Topics Covered

AgricultureScience and TechnologyPapayaSex ExpressionPlant Breeding