UPSC MainsBOTANY-PAPER-II201115 Marks
Q22.

जीन अंतरण तकनीक में प्रचलित परिवृद्धियाँ जिनसे फसलों में सुधार हुआ है, उनको समझाइए ।

How to Approach

इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, हमें जीन अंतरण तकनीकों (जैसे कि आनुवंशिक संशोधन, जीन बंदूक, एग्रोबैक्टीरियम विधि) और उनके माध्यम से फसलों में हुए सुधारों पर ध्यान केंद्रित करना होगा। उत्तर में इन तकनीकों का संक्षिप्त विवरण, उनके अनुप्रयोग, और विभिन्न फसलों में लाए गए सुधारों के उदाहरण शामिल होने चाहिए। संरचना इस प्रकार होनी चाहिए: परिचय, तकनीकों का विवरण, फसलों में सुधार के उदाहरण, और निष्कर्ष।

Model Answer

0 min read

Introduction

जीन अंतरण तकनीकें, आधुनिक कृषि का एक महत्वपूर्ण अंग हैं, जो फसलों की उत्पादकता, पोषण मूल्य और कीट प्रतिरोधक क्षमता को बढ़ाने में सहायक हैं। ये तकनीकें, पौधों में वांछित जीन को स्थानांतरित करने की प्रक्रिया पर आधारित हैं, जिससे फसलों को बेहतर बनाया जा सकता है। हरित क्रांति के बाद, जैव प्रौद्योगिकी के विकास ने फसलों में सुधार की दिशा में एक नई क्रांति ला दी है। वर्तमान में, जलवायु परिवर्तन और बढ़ती जनसंख्या के कारण, जीन अंतरण तकनीकों का महत्व और भी बढ़ गया है, क्योंकि ये तकनीकें फसलों को प्रतिकूल परिस्थितियों के प्रति अधिक सहनशील बनाने में मदद कर सकती हैं।

जीन अंतरण तकनीकें: एक विस्तृत विवरण

जीन अंतरण तकनीकें, पौधों में वांछित लक्षणों को लाने के लिए उपयोग की जाती हैं। कुछ प्रमुख तकनीकें निम्नलिखित हैं:

1. एग्रोबैक्टीरियम विधि (Agrobacterium-mediated Transformation)

यह सबसे व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली तकनीक है। एग्रोबैक्टीरियम ट्यूमेफेसिएन्स नामक जीवाणु का उपयोग करके पौधों की कोशिकाओं में वांछित जीन को पहुंचाया जाता है। यह जीवाणु, पौधों की कोशिकाओं में अपना आनुवंशिक पदार्थ (DNA) स्थानांतरित करने की क्षमता रखता है।

  • विधि: जीवाणु में वांछित जीन को सम्मिलित किया जाता है, फिर जीवाणु को पौधों की कोशिकाओं के साथ सह-संस्कृति (co-culture) में रखा जाता है। जीवाणु, जीन को पौधों की कोशिकाओं में स्थानांतरित कर देता है।
  • उपयोग: यह विधि, द्विदल (dicotyledonous) पौधों में अधिक प्रभावी है।

2. जीन गन या बायोलास्टिक विधि (Gene Gun or Biolistic Method)

इस विधि में, वांछित जीन को छोटे धातु के कणों (जैसे टंगस्टन या सोना) पर लेपित किया जाता है, और फिर इन कणों को उच्च वेग से पौधों की कोशिकाओं में प्रक्षेपित किया जाता है।

  • विधि: जीन लेपित कणों को 'जीन गन' का उपयोग करके कोशिकाओं में दागा जाता है।
  • उपयोग: यह विधि, एकदल (monocotyledonous) पौधों जैसे कि मक्का और चावल में अधिक प्रभावी है।

3. इलेक्ट्रोपोरेशन (Electroporation)

इस विधि में, पौधों की कोशिकाओं को एक विद्युत क्षेत्र में रखा जाता है, जिससे कोशिका झिल्ली में अस्थायी छिद्र बन जाते हैं, और जीन कोशिका में प्रवेश कर जाते हैं।

  • विधि: कोशिकाओं को विद्युत क्षेत्र में रखकर जीन प्रवेश कराया जाता है।
  • उपयोग: यह विधि, कुछ विशेष प्रकार की कोशिकाओं के लिए उपयोगी है।

फसलों में सुधार के उदाहरण

जीन अंतरण तकनीकों का उपयोग करके विभिन्न फसलों में महत्वपूर्ण सुधार किए गए हैं। कुछ उदाहरण निम्नलिखित हैं:

1. कीट प्रतिरोधक कपास (Bt Cotton)

उदाहरण: बैसिलस थुरिंजिएन्सिस (Bacillus thuringiensis) नामक जीवाणु से प्राप्त जीन को कपास में स्थानांतरित किया गया है, जिससे कपास के पौधे में कीटों के प्रति प्रतिरोधक क्षमता विकसित हो गई है। इससे कीटनाशकों के उपयोग में कमी आई है और उपज में वृद्धि हुई है। भारत में 2002 में Bt कपास की व्यावसायिक खेती शुरू हुई थी।

2. स्वर्ण चावल (Golden Rice)

उदाहरण: चावल में बीटा-कैरोटीन (beta-carotene) उत्पन्न करने वाले जीन को स्थानांतरित किया गया है, जिससे चावल में विटामिन ए की मात्रा बढ़ गई है। यह विटामिन ए की कमी से होने वाली बीमारियों को दूर करने में मदद कर सकता है।

3. शाकनाशी सहिष्णु सोयाबीन (Herbicide-tolerant Soybean)

उदाहरण: सोयाबीन में एक ऐसे जीन को स्थानांतरित किया गया है जो शाकनाशियों के प्रति सहिष्णुता प्रदान करता है। इससे किसानों को खरपतवारों को नियंत्रित करने में आसानी होती है और उपज में वृद्धि होती है।

4. रोग प्रतिरोधक आलू (Disease-resistant Potato)

उदाहरण: आलू में रोग प्रतिरोधक जीन को स्थानांतरित करके, आलू को विभिन्न रोगों से बचाया जा सकता है, जिससे उपज में वृद्धि होती है।

फसल स्थानांतरित जीन सुधार
कपास बैसिलस थुरिंजिएन्सिस (Bt) कीट प्रतिरोधक क्षमता
चावल बीटा-कैरोटीन उत्पादन जीन विटामिन ए की मात्रा में वृद्धि
सोयाबीन शाकनाशी सहिष्णुता जीन शाकनाशी सहिष्णुता
आलू रोग प्रतिरोधक जीन रोग प्रतिरोधक क्षमता

Conclusion

जीन अंतरण तकनीकें, कृषि में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभा रही हैं, और भविष्य में भी इनका महत्व बढ़ता रहेगा। इन तकनीकों के माध्यम से, फसलों को अधिक उत्पादक, पौष्टिक और प्रतिकूल परिस्थितियों के प्रति सहनशील बनाया जा सकता है। हालांकि, इन तकनीकों के उपयोग से जुड़े जोखिमों का भी ध्यान रखना आवश्यक है, और इनका उपयोग सावधानीपूर्वक और जिम्मेदारी से किया जाना चाहिए। भविष्य में, जीन संपादन (gene editing) जैसी नई तकनीकों के विकास से फसलों में सुधार की दिशा में और अधिक प्रगति होने की संभावना है।

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

आनुवंशिक संशोधन (Genetic Modification)
आनुवंशिक संशोधन एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें किसी जीव के आनुवंशिक पदार्थ (DNA) में जानबूझकर परिवर्तन किया जाता है।
जीन संपादन (Gene Editing)
जीन संपादन एक ऐसी तकनीक है जो जीवों के DNA में सटीक परिवर्तन करने की अनुमति देती है। CRISPR-Cas9 सबसे प्रसिद्ध जीन संपादन तकनीक है।

Key Statistics

2022 में, वैश्विक स्तर पर जैव प्रौद्योगिकी फसलों (GM crops) का क्षेत्रफल 197.4 मिलियन हेक्टेयर था।

Source: ISAAA (International Service for the Acquisition of Agri-biotech Applications)

भारत में 2023-24 में कपास का कुल उत्पादन 34.35 मिलियन बेल (bales) होने का अनुमान है, जिसमें Bt कपास का योगदान महत्वपूर्ण है।

Source: USDA (United States Department of Agriculture)

Examples

राउंडअप रेडी सोयाबीन (Roundup Ready Soybean)

यह सोयाबीन की एक ऐसी किस्म है जिसे शाकनाशी ग्लाइफोसेट (glyphosate) के प्रति प्रतिरोधक बनाया गया है। इससे किसान खरपतवारों को नियंत्रित करने के लिए इस शाकनाशी का उपयोग कर सकते हैं, जिससे उपज में वृद्धि होती है।

Frequently Asked Questions

क्या जीएम फसलें (GM crops) स्वास्थ्य के लिए हानिकारक हैं?

वैज्ञानिक प्रमाणों के आधार पर, वर्तमान में उपलब्ध जीएम फसलें मानव स्वास्थ्य के लिए हानिकारक नहीं हैं। हालांकि, जीएम फसलों के दीर्घकालिक प्रभावों पर अभी भी शोध जारी है।

Topics Covered

BiotechnologyPlant BreedingGene TransferCrop ImprovementGenetic Engineering