Model Answer
0 min readIntroduction
संकर बीज (Hybrid seed) उत्पादन भारतीय कृषि का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है, जो उच्च उपज वाली फसलों को सुनिश्चित करता है। इस प्रक्रिया में 'कोशिकाद्रव्यी आनुवंशिक नर बन्ध्यता' (Cytoplasmic Male Sterility - CMS) एक महत्वपूर्ण तकनीक है। CMS एक ऐसी स्थिति है जिसमें नर पौधे बीज उत्पन्न करने में असमर्थ होते हैं, जिसके परिणामस्वरूप वे स्वयं परागण (self-pollination) से बचने और संकर बीज उत्पादन के लिए उपयुक्त होते हैं। यह एक माइटोकॉन्ड्रियल जीन द्वारा नियंत्रित होता है जो नर प्रजनन क्षमता को रोकता है। भारत में, विशेष रूप से maize (मकई) और pearl millet (बाजरे) की संकर किस्मों के उत्पादन में CMS का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। इस उत्तर में, हम CMS की प्रक्रिया, इसके उपयोग और चुनौतियों पर विस्तार से चर्चा करेंगे।
कोशिकाद्रव्यी आनुवंशिक नर बन्ध्यता (Cytoplasmic Male Sterility - CMS): एक विस्तृत विवरण
CMS एक प्रकार की नर बन्ध्यता है जो कोशिकाद्रव्य (cytoplasm) में मौजूद जीन के कारण होती है, न कि नाभिक (nucleus) में। यह एक माइटोकॉन्ड्रियल जीन द्वारा नियंत्रित होता है, जो पराग नलिका (pollen tube) के विकास को बाधित करता है, जिसके परिणामस्वरूप नर पौधे बीज उत्पन्न करने में असमर्थ होते हैं। यह प्रक्रिया नर प्रजनन क्षमता को प्रभावित करती है, लेकिन मादा प्रजनन क्षमता को प्रभावित नहीं करती है।
CMS की आनुवंशिक आधार (Genetic Basis of CMS)
CMS का मुख्य कारण कोशिकाद्रव्य में मौजूद एक जीन का प्रभाव होता है, जो माइटोकॉन्ड्रियल डीएनए (mtDNA) का हिस्सा होता है। यह जीन सामान्य रूप से नर प्रजनन प्रक्रिया में शामिल जीन को प्रभावित करता है, जिसके परिणामस्वरूप पराग नलिका का विकास रुक जाता है। CMS को अक्सर 'प्लास्मोप्लाज्मी' (plasmon) के रूप में जाना जाता है, क्योंकि यह कोशिकाद्रव्य से संबंधित है।
CMS के कई प्रकार होते हैं, जिनमें से सबसे आम है 'ओब्सीड्यूटेड' (obtusated) प्रकार, जो maize में पाया जाता है। इस प्रकार में, पराग नलिका का विकास रुक जाता है और पराग अर्क (pollen grain) असामान्य आकार का हो जाता है।
संकर बीज उत्पादन में CMS का उपयोग (Use of CMS in Hybrid Seed Production)
CMS का उपयोग संकर बीज उत्पादन में एक महत्वपूर्ण तकनीक के रूप में किया जाता है। इस प्रक्रिया में, CMS रेखाओं को मादा जनक (female parent) के रूप में और सामान्य नर रेखाओं को नर जनक (male parent) के रूप में उपयोग किया जाता है। चूंकि CMS रेखाएँ बीज उत्पन्न करने में असमर्थ होती हैं, इसलिए संकरण (cross-pollination) को नियंत्रित किया जा सकता है, जिससे वांछित संकर बीज प्राप्त होते हैं।
- मादा जनक का चयन: CMS वाली मादा रेखा का चयन किया जाता है।
- नर जनक का चयन: एक सामान्य नर रेखा का चयन किया जाता है जिसके गुण वांछित संकर में स्थानांतरित किए जाने हैं।
- नियंत्रित परागण: मादा रेखा को नर रेखा के पराग से परागित किया जाता है, यह सुनिश्चित करते हुए कि केवल क्रॉस-परागण हो।
- बीज संग्रह: परागण के बाद, बीज एकत्र किए जाते हैं, जो संकर बीज होते हैं।
उदाहरण (Examples)
- मकई (Maize): maize में, CMS का उपयोग 'कमांडो' (K-lines) नामक विशेष रेखाओं के माध्यम से किया जाता है। ये रेखाएँ कोशिकाद्रव्यीय बन्ध्यता प्रदर्शित करती हैं और संकर बीज उत्पादन के लिए महत्वपूर्ण हैं।
- बाजरा (Pearl Millet): बाजरे में भी CMS का उपयोग किया जाता है, जहाँ 'A-lines' नामक CMS रेखाओं का उपयोग किया जाता है।
CMS से जुड़ी चुनौतियाँ और भविष्य की दिशाएँ (Challenges and Future Directions)
CMS तकनीक के कई लाभ हैं, लेकिन कुछ चुनौतियाँ भी हैं:
- प्लास्मोप्लाज्मी का नुकसान: CMS रेखाओं में प्लास्मोप्लाज्मी के कारण उपज में कमी आ सकती है।
- पर्यावरणीय प्रभाव: CMS रेखाओं को पर्यावरणीय कारकों के प्रति अधिक संवेदनशील हो सकता है।
- जीन परिवर्तन: CMS में परिवर्तन हो सकता है, जिससे नर प्रजनन क्षमता वापस आ सकती है, जिससे बीज की गुणवत्ता प्रभावित हो सकती है।
भविष्य में, CMS तकनीक को और बेहतर बनाने के लिए आनुवंशिक अभियांत्रिकी (genetic engineering) और अन्य तकनीकों का उपयोग किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, CMS के कारणों को बेहतर ढंग से समझने और अधिक स्थिर और उच्च उपज वाली CMS रेखाओं को विकसित करने के लिए जीन संपादन (gene editing) तकनीकों का उपयोग किया जा सकता है।
| विशेषता (Feature) | CMS रेखा (CMS Line) | सामान्य रेखा (Normal Line) |
|---|---|---|
| नर प्रजनन क्षमता (Male Fertility) | बन्ध्य (Sterile) | उपलब्ध (Fertile) |
| कोशिकाद्रव्य (Cytoplasm) | विशिष्ट CMS प्लास्मोप्लाज्मी (Specific CMS Plasmon) | सामान्य कोशिकाद्रव्य (Normal Cytoplasm) |
| बीज उत्पादन (Seed Production) | संकर बीज उत्पादन के लिए उपयुक्त (Suitable for hybrid seed production) | स्वयं परागण के लिए उपयुक्त (Suitable for self-pollination) |
Conclusion
संक्षेप में, कोशिकाद्रव्यी आनुवंशिक नर बन्ध्यता (CMS) संकर बीज उत्पादन में एक महत्वपूर्ण तकनीक है, जो उच्च उपज वाली फसलों को प्राप्त करने में मदद करती है। हालांकि, CMS से जुड़ी चुनौतियों को दूर करने और तकनीक को और बेहतर बनाने के लिए निरंतर अनुसंधान और विकास की आवश्यकता है। आनुवंशिक अभियांत्रिकी और जीन संपादन जैसी नई तकनीकों का उपयोग करके, CMS की प्रभावशीलता और स्थिरता को बढ़ाया जा सकता है, जिससे भारतीय कृषि को और अधिक सशक्त बनाया जा सके।
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