‘जीन के लिए जीन’ परिकल्पना

‘जीन के लिये जीन’ परिकल्पना

How to Approach

The question asks for an explanation of the "Gene for Gene" hypothesis. A structured approach involves defining the hypothesis, explaining its historical context and development, detailing the conditions it describes, and discussing its significance in plant disease resistance. The answer should be concise, clear, and demonstrate understanding of the underlying principles of genetic interaction. A simple diagram (if possible within the constraints) would enhance comprehension. Key points: Florigene-Pathogen interaction, genetic resistance, and R genes.

'जीन के लिये जीन' परिकल्पना का विवरण

यह परिकल्पना बताती है कि पादप रोगज़नक़ों और पादपों के बीच रोग प्रतिरोधक क्षमता (disease resistance) के लिए एक-एक जीन जिम्मेदार होता है। इसका अर्थ है कि पादप में एक विशिष्ट 'प्रतिरोध जीन' (R gene) एक विशिष्ट रोगज़नक़ में मौजूद 'संक्रामकता जीन' (avirulence gene – avr gene) के साथ प्रतिक्रिया करता है, जिससे प्रतिरोधक प्रतिक्रिया उत्पन्न होती है। यदि ये जीन मौजूद नहीं हैं या मेल नहीं खाते हैं, तो रोग उत्पन्न हो सकता है।

ऐतिहासिक पृष्ठभूमि एवं विकास

स्टैनले फ़्लोर ने 1940 के दशक में आलू के जंग रोग (potato rust disease) पर शोध करते हुए पाया कि रोग प्रतिरोधक क्षमता विभिन्न पादप किस्मों में भिन्न होती है। नोएल टिंडल ने तब दिखाया कि यह भिन्नता विशिष्ट आनुवंशिक कारकों द्वारा नियंत्रित होती है। इनके संयुक्त कार्य ने 'जीन के लिये जीन' परिकल्पना को जन्म दिया, जिसने पादप रोग प्रतिरोधक क्षमता के आनुवंशिक आधार को समझने का एक नया तरीका प्रदान किया।

परिकल्पना की शर्तें

‘जीन के लिये जीन’ परिकल्पना निम्नलिखित शर्तों पर आधारित है:

पादप में प्रतिरोध जीन (R gene): यह जीन रोगज़नक़ के विशिष्ट अणुओं (जैसे अविरुलेंस प्रोटीन) को पहचानने में मदद करता है।
रोगज़नक़ में संक्रामकता जीन (avr gene): यह जीन रोगज़नक़ को पादप में संक्रमण स्थापित करने में मदद करता है।
जीनों के बीच विशिष्ट अंतःक्रिया: R जीन केवल विशिष्ट avr जीन के साथ प्रतिक्रिया करता है।

महत्व एवं अनुप्रयोग

यह परिकल्पना पादप रोग प्रतिरोधक क्षमता के आनुवंशिक आधार को समझने के लिए एक महत्वपूर्ण ढांचा प्रदान करती है। इसके अनुप्रयोगों में शामिल हैं:

रोग प्रतिरोधी किस्मों का विकास: R जीन की पहचान और उपयोग करके रोग प्रतिरोधी फसलें विकसित की जा सकती हैं।
रोग प्रबंधन रणनीतियाँ: यह परिकल्पना रोग प्रबंधन रणनीतियों को विकसित करने में मदद करती है, जैसे कि जीन पिरामिड बनाना (combining multiple R genes)।
आणविक मार्करों का उपयोग: R जीन के आस-पास के आणविक मार्करों (molecular markers) का उपयोग रोग प्रतिरोधी किस्मों के चयन के लिए किया जा सकता है।

उदाहरण

गेहूं में पत्ती जंग रोग (leaf rust disease) के प्रतिरोध के लिए L (Leaf) जीन और रोगज़नक़ में AvrL जीन के बीच अंतःक्रिया एक उत्कृष्ट उदाहरण है। L जीन विशिष्ट AvrL जीन की उपस्थिति में ही प्रतिरोधक प्रतिक्रिया उत्पन्न करता है।

आलोचना

हालांकि 'जीन के लिये जीन' परिकल्पना ने पादप रोग प्रतिरोधक क्षमता को समझने में मदद की है, लेकिन यह परिकल्पना सभी रोगों के लिए पूरी तरह से लागू नहीं होती है। कुछ मामलों में, रोग प्रतिरोधक क्षमता अधिक जटिल आनुवंशिक तंत्रों द्वारा नियंत्रित होती है। उदाहरण के लिए, संरचनात्मक प्रतिरोध (structural resistance) और सिस्टमिक एक्वायर्ड इम्युनिटी (systemic acquired immunity - SAI) जीन के लिये जीन परिकल्पना से भिन्न हैं।

सांकेतिक प्रतिरक्षा (Systemic Acquired Immunity - SAI)

सांकेतिक प्रतिरक्षा एक पादप की प्रतिरक्षा प्रणाली की एक विस्तृत प्रतिक्रिया है जो स्थानीय संक्रमण के बाद पूरे पौधे में फैलती है। यह प्रतिक्रिया विशिष्ट R जीन और avr जीन के बीच बातचीत से स्वतंत्र होती है।

विशेषता	जीन के लिये जीन	सांकेतिक प्रतिरक्षा
प्रतिक्रिया का प्रकार	विशिष्ट	व्यापक
रिएक्शन टाइम	तेज़	धीमी
जीन भागीदारी	R जीन और avr जीन	विशिष्ट जीन की आवश्यकता नहीं

Additional Resources

Key Definitions

avirulence gene (avr gene)

एक रोगज़नक़ जीन जो पादप में संक्रमण स्थापित करने की क्षमता को प्रभावित करता है।

R gene

पादप जीन जो रोगज़नक़ द्वारा उत्पादित विशिष्ट अणुओं को पहचानने और प्रतिरोधक प्रतिक्रिया उत्पन्न करने में शामिल होता है।

Key Statistics

अनुमानित रूप से, पादपों में 100,000 से अधिक R जीन हो सकते हैं।

Source: ज्ञान कटऑफ के अनुसार

भारत में, पादप रोगों के कारण हर साल लगभग 25% फसल का नुकसान होता है।

Source: कृषि मंत्रालय, भारत सरकार (ज्ञान कटऑफ के अनुसार)

Examples

पत्तियों का जंग रोग (Leaf Rust)

गेहूं में पत्ती जंग रोग के प्रतिरोध के लिए L जीन और रोगज़नक़ में AvrL जीन के बीच अंतःक्रिया।

आलू का जंग रोग (Potato Rust)

स्टैनले फ़्लोर द्वारा किए गए आलू के जंग रोग पर शोध, जिसने 'जीन के लिये जीन' परिकल्पना को जन्म दिया।

Frequently Asked Questions

▶क्या 'जीन के लिये जीन' परिकल्पना सभी पादप रोगों के लिए लागू होती है?

नहीं, यह परिकल्पना सभी रोगों के लिए पूरी तरह से लागू नहीं होती है। कुछ मामलों में, रोग प्रतिरोधक क्षमता अधिक जटिल आनुवंशिक तंत्रों द्वारा नियंत्रित होती है।

▶सांकेतिक प्रतिरक्षा (Systemic Acquired Immunity) 'जीन के लिये जीन' परिकल्पना से कैसे भिन्न है?

सांकेतिक प्रतिरक्षा एक व्यापक प्रतिक्रिया है जो विशिष्ट R जीन और avr जीन के बीच बातचीत से स्वतंत्र होती है, जबकि 'जीन के लिये जीन' परिकल्पना विशिष्ट जीन की अंतःक्रिया पर आधारित है।