UPSC MainsBOTANY-PAPER-I201410 Marks150 Words
Q20.

अरैबिडोप्सिस में भ्रूण का विकास ।

How to Approach

इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, अरैबिडोप्सिस में भ्रूण विकास की प्रक्रिया को क्रमबद्ध तरीके से समझाना होगा। इसमें निषेचन से लेकर परिपक्व भ्रूण बनने तक की सभी अवस्थाओं का वर्णन शामिल होना चाहिए। उत्तर में प्रमुख घटनाओं, जैसे कि प्रोएम्ब्रीओ का निर्माण, हृदय आकार की अवस्था, सोमाटोएम्ब्रीओनिक अवस्था और परिपक्वता को स्पष्ट रूप से दर्शाया जाना चाहिए। आरेख का उपयोग करके प्रक्रिया को और अधिक स्पष्ट किया जा सकता है।

Model Answer

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Introduction

अरैबिडोप्सिस थालियाना (Arabidopsis thaliana) एक छोटा फूल वाला पौधा है जो पादप जीव विज्ञान में मॉडल जीव के रूप में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। इसका भ्रूण विकास, पादप विकास के मूलभूत सिद्धांतों को समझने के लिए एक उत्कृष्ट प्रणाली प्रदान करता है। भ्रूण विकास एक जटिल प्रक्रिया है जिसमें निषेचन के बाद एकल कोशिका से एक बहुकोशिकीय संरचना का निर्माण होता है। यह प्रक्रिया विभिन्न चरणों में विभाजित है, प्रत्येक चरण में विशिष्ट रूपात्मक और शारीरिक परिवर्तन होते हैं। अरैबिडोप्सिस में भ्रूण विकास की प्रक्रिया को समझना, पादप प्रजनन और विकास के अध्ययन के लिए महत्वपूर्ण है।

अरैबिडोप्सिस में भ्रूण विकास के चरण

अरैबिडोप्सिस में भ्रूण विकास को मुख्य रूप से निम्नलिखित चरणों में विभाजित किया जा सकता है:

1. निषेचन और प्रोएम्ब्रीओ का निर्माण

  • निषेचन के बाद, युग्मनज (zygote) का निर्माण होता है।
  • युग्मनज का पहला विभाजन असममित होता है, जिससे दो असमान कोशिकाएं बनती हैं: एपिकल कोशिका और आधार कोशिका।
  • एपिकल कोशिका प्रोएम्ब्रीओ (proembryo) का निर्माण करती है, जबकि आधार कोशिका सस्पेंसर (suspensor) का निर्माण करती है।
  • सस्पेंसर भ्रूण को पोषक तत्वों की आपूर्ति करता है।

2. हृदय आकार की अवस्था (Heart Stage)

  • प्रोएम्ब्रीओ हृदय के आकार में विकसित होता है।
  • इस अवस्था में, भ्रूण के मुख्य ऊतक प्रणालियाँ, जैसे कि प्रोटोडर्म, ग्राउंड मेरिसटेम और प्रोवास्कुलर ऊतक स्थापित होते हैं।
  • रेडिकल (root) और शूट एपिकल मेरिसटेम (shoot apical meristem) भी इस अवस्था में बनने लगते हैं।

3. सोमाटोएम्ब्रीओनिक अवस्था (Somatic Embryogenesis Stage)

  • हृदय आकार की अवस्था के बाद, भ्रूण सोमाटोएम्ब्रीओनिक अवस्था में प्रवेश करता है।
  • इस अवस्था में, भ्रूण का आकार और जटिलता बढ़ती है।
  • कोटीलीडन (cotyledons) विकसित होते हैं, जो बीज के अंकुरण के लिए आवश्यक होते हैं।
  • भ्रूण में विभेदन की प्रक्रिया जारी रहती है।

4. परिपक्वता (Maturation)

  • सोमाटोएम्ब्रीओनिक अवस्था के बाद, भ्रूण परिपक्व होता है।
  • इस अवस्था में, भ्रूण का विकास रुक जाता है और यह निर्जलीकरण (desiccation) के प्रति सहनशील हो जाता है।
  • बीज का निर्माण होता है, जिसमें भ्रूण, एंडोस्पर्म (endosperm) और बीज आवरण शामिल होते हैं।

भ्रूण विकास को प्रभावित करने वाले कारक

  • हार्मोन: ऑक्सिन, साइटोकिनिन और एब्सिसिक एसिड जैसे पादप हार्मोन भ्रूण विकास को नियंत्रित करते हैं।
  • जीन: कई जीन भ्रूण विकास में शामिल होते हैं, जैसे कि होमियोबॉक्स जीन और एमकेपी जीन।
  • पर्यावरण: तापमान, प्रकाश और पोषक तत्वों की उपलब्धता भी भ्रूण विकास को प्रभावित कर सकती है।
चरण मुख्य घटनाएँ
प्रोएम्ब्रीओ युग्मनज विभाजन, एपिकल और आधार कोशिका का निर्माण
हृदय आकार मुख्य ऊतक प्रणालियों की स्थापना, रेडिकल और शूट एपिकल मेरिसटेम का निर्माण
सोमाटोएम्ब्रीओनिक कोटीलीडन का विकास, विभेदन की प्रक्रिया
परिपक्वता विकास का रुकना, निर्जलीकरण सहनशीलता, बीज का निर्माण

Conclusion

अरैबिडोप्सिस में भ्रूण विकास एक जटिल और सटीक रूप से नियंत्रित प्रक्रिया है। यह प्रक्रिया पादप विकास और प्रजनन के लिए महत्वपूर्ण है। भ्रूण विकास के विभिन्न चरणों को समझना, पादप जीव विज्ञान के अध्ययन के लिए आवश्यक है। भविष्य में, भ्रूण विकास को नियंत्रित करने वाले जीनों और हार्मोन की पहचान करके, फसलों की उपज और गुणवत्ता में सुधार किया जा सकता 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 Statistics

अरैबिडोप्सिस जीनोम में लगभग 27,000 जीन होते हैं, जिनमें से कई भ्रूण विकास में शामिल होते हैं।

Source: The Arabidopsis Information Resource (TAIR) - 2023

अरैबिडोप्सिस का जीवन चक्र लगभग 6-8 सप्ताह का होता है, जो इसे आनुवंशिक अध्ययन के लिए आदर्श बनाता है।

Source: Plant Physiology and Development, 6th Edition (2013)

Examples

कोटीलीडन का महत्व

अरैबिडोप्सिस में, दो कोटिलीडन होते हैं जो बीज के अंकुरण के दौरान पहले पत्ते के रूप में कार्य करते हैं और भ्रूण को पोषण प्रदान करते हैं।

Frequently Asked Questions

भ्रूण विकास में हार्मोन की क्या भूमिका है?

ऑक्सिन और साइटोकिनिन कोशिका विभाजन और विभेदन को बढ़ावा देते हैं, जबकि एब्सिसिक एसिड बीज के विकास और निर्जलीकरण सहनशीलता को नियंत्रित करता है।

Topics Covered

BotanyBiologyPlant DevelopmentEmbryologyPlant Physiology