Model Answer
0 min readIntroduction
संकर ओज, जिसे हेटेरोसिस (Heterosis) भी कहा जाता है, एक ऐसी घटना है जिसमें संकर वंश (hybrid progeny) अपने माता-पिता की तुलना में बेहतर प्रदर्शन करता है। यह बेहतर प्रदर्शन वृद्धि, उपज और रोग प्रतिरोधक क्षमता जैसे पहलुओं में दिखाई देता है। हेटेरोसिस का उपयोग कृषि उत्पादन को बढ़ाने के लिए व्यापक रूप से किया जाता है, खासकर उच्च उपज वाली किस्मों (high-yielding varieties) के विकास में। 19वीं शताब्दी में जॉर्ज हरबर्ट सीमोर (George Herbert Seymour) ने पहली बार इस घटना को पहचाना था, लेकिन इसका उपयोग 20वीं शताब्दी में हरित क्रांति (Green Revolution) के दौरान कृषि में व्यापक रूप से किया गया। हेटेरोसिस के पीछे के आण्विक क्रियाविधियों को समझना बेहतर फसलें विकसित करने के लिए महत्वपूर्ण है।
संकर ओज: आण्विक क्रियाविधियाँ
हेटेरोसिस के लिए जिम्मेदार आण्विक क्रियाविधियाँ जटिल हैं और आनुवंशिक, आणविक और उप-आणविक स्तरों को शामिल करती हैं। हालांकि, अभी तक पूरी तरह से समझ में नहीं आई हैं, लेकिन कुछ प्रमुख सिद्धांत और तंत्र प्रस्तावित किए गए हैं।
आनुवंशिक आधार
हेटेरोसिस के लिए प्रारंभिक स्पष्टीकरण आनुवंशिक थे।
- प्रभुत्व परिकल्पना (Dominance Hypothesis): यह सिद्धांत बताता है कि हेटेरोसिस माता-पिता के हानिकारक या कम अनुकूल एलील (alleles) के प्रभुत्व के कारण होता है। संकर वंश में, हानिकारक एलील को दूसरे माता-पिता से प्राप्त अनुकूल एलील द्वारा दबा दिया जाता है, जिससे बेहतर प्रदर्शन होता है।
- अतिप्रभुत्व (Overdominance): इस सिद्धांत के अनुसार, विषमयुग्मजी (heterozygous) अवस्था माता-पिता की समरूपयुग्मजी (homozygous) अवस्था से बेहतर होती है। यह विशेष रूप से तब होता है जब दो अलग-अलग एलील एक दूसरे के साथ बातचीत करते हैं, जिससे बेहतर कार्यप्रणाली होती है।
- एपस्टैटिस (Epistasis): यह एक ऐसी घटना है जहां एक जीन का प्रभाव दूसरे जीन के प्रभाव से छिपा दिया जाता है या संशोधित किया जाता है। हेटेरोसिस में, एपस्टैटिक अंतःक्रियाएं विभिन्न जीनों के बीच जटिल अंतःक्रियाओं के माध्यम से प्रदर्शन को बढ़ा सकती हैं।
आणविक तंत्र
आनुवंशिक आधारों के अलावा, आणविक स्तर पर कई क्रियाविधियाँ हेटेरोसिस में योगदान करती हैं:
- आरएनए हस्तक्षेप (RNA interference - RNAi): यह एक ऐसी प्रक्रिया है जिसके द्वारा छोटे आरएनए अणु जीन अभिव्यक्ति को नियंत्रित करते हैं। हेटेरोसिस में, आरएनए हस्तक्षेप हानिकारक एलील की अभिव्यक्ति को दबा सकता है, जिससे बेहतर प्रदर्शन होता है।
- क्रोमैटिन संशोधन (Chromatin modification): क्रोमैटिन संरचना में परिवर्तन, जैसे कि एसिटिलेशन (acetylation) और मिथाइलेशन (methylation), जीन अभिव्यक्ति को प्रभावित कर सकते हैं। हेटेरोसिस में, क्रोमैटिन संशोधन विभिन्न जीनों की अभिव्यक्ति को बदल सकते हैं, जिससे बेहतर प्रदर्शन होता है।
- माइक्रोआरएनए (MicroRNA - miRNA): ये छोटे, गैर-कोडिंग आरएनए अणु हैं जो जीन अभिव्यक्ति को नियंत्रित करते हैं। हेटेरोसिस में, माइक्रोआरएनए विभिन्न जीनों की अभिव्यक्ति को प्रभावित करके प्रदर्शन को बढ़ा सकते हैं।
- ट्रांसक्रिप्टोम (Transcriptome) परिवर्तन: हेटेरोसिस से जुड़े जीनों की अभिव्यक्ति में परिवर्तन होता है, जिसके परिणामस्वरूप एक अलग ट्रांसक्रिप्टोम प्रोफ़ाइल होता है जो बेहतर प्रदर्शन की ओर ले जाता है।
उदाहरण: मक्का (Maize) में हेटेरोसिस
मक्का (Maize) हेटेरोसिस के अध्ययन के लिए एक उत्कृष्ट मॉडल है। मक्का की संकर किस्में अक्सर अपने माता-पिता की तुलना में काफी बेहतर उपज देती हैं। यह उपज में वृद्धि आनुवंशिक और आणविक तंत्रों के जटिल संयोजन के कारण है।
| माता-पिता की पंक्ति | संकर पंक्ति | उत्पादकता (किलो/हेक्टेयर) |
|---|---|---|
| पंक्ति A | पंक्ति B x पंक्ति A | 8000 |
| पंक्ति B | पंक्ति B x पंक्ति A | 12000 |
उप-आणविक स्तर पर क्रियाविधियाँ
हाल के शोध से पता चलता है कि हेटेरोसिस में उप-आणविक स्तर पर भी क्रियाविधियाँ शामिल हैं, जैसे कि प्रोटीन-प्रोटीन इंटरैक्शन और चयापचय मार्गों में परिवर्तन।
Conclusion
संक्षेप में, संकर ओज एक जटिल घटना है जो आनुवंशिक, आणविक और उप-आणविक क्रियाविधियों के संयोजन से उत्पन्न होती है। जबकि प्रभुत्व, अतिप्रभुत्व और एपस्टैटिस जैसे आनुवंशिक सिद्धांत हेटेरोसिस के कुछ पहलुओं की व्याख्या करते हैं, आरएनए हस्तक्षेप, क्रोमैटिन संशोधन और माइक्रोआरएनए जैसे आणविक तंत्र अधिक विस्तृत तंत्र प्रदान करते हैं। इन क्रियाविधियों को पूरी तरह से समझना बेहतर फसलें विकसित करने और कृषि उत्पादकता बढ़ाने के लिए महत्वपूर्ण है। भविष्य के शोध को इन तंत्रों की जटिल अंतःक्रियाओं पर ध्यान केंद्रित करना चाहिए ताकि संकर ओज के उपयोग को और अधिक प्रभावी 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.