UPSC MainsBOTANY-PAPER-I201517 Marks
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Q28.

पुंजनीय (ऐंडोजीनिक) अगुणितों (हैपलौएड) के उत्पादन की विधि का वर्णन कीजिए ।

How to Approach

इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, सबसे पहले 'पुंजनीय अगुणित' (एंडोजेनिक हैप्लोइड) की अवधारणा को स्पष्ट करना आवश्यक है। फिर, अगुणितों के उत्पादन की विभिन्न विधियों – जैसे कि पराग नलिका संस्कृति, अंडाशय संस्कृति, और बीजाणुभंग (sporogenesis) – का विस्तृत वर्णन करना होगा। प्रत्येक विधि के सिद्धांतों, प्रक्रियाओं, लाभों और सीमाओं को स्पष्ट रूप से बताना महत्वपूर्ण है। उत्तर को स्पष्ट और संरचित बनाने के लिए उपशीर्षकों का उपयोग करें।

Model Answer

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Introduction

वनस्पति विज्ञान में, अगुणित (haploid) पौधे वे होते हैं जिनमें प्रत्येक कोशिका में गुणसूत्रों का केवल एक सेट होता है, जबकि सामान्य द्विगुणित (diploid) पौधों में दो सेट होते हैं। पुंजनीय अगुणित (एंडोजेनिक हैप्लोइड) वे अगुणित पौधे होते हैं जो पौधे के शरीर के भीतर ही उत्पन्न होते हैं, न कि बीजाणुओं से। इनका उपयोग नई किस्मों के विकास और आनुवंशिक अनुसंधान में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। अगुणितों के उत्पादन की विधियाँ पौधों की प्रजनन क्षमता और आनुवंशिक विविधता को समझने के लिए आवश्यक हैं।

पुंजनीय अगुणितों के उत्पादन की विधियाँ

पुंजनीय अगुणितों के उत्पादन के लिए कई विधियाँ उपयोग की जाती हैं, जिनमें से कुछ प्रमुख विधियों का वर्णन नीचे किया गया है:

1. पराग नलिका संस्कृति (Pollen Tube Culture)

यह विधि अगुणित पौधों के उत्पादन के लिए एक महत्वपूर्ण तकनीक है। इसमें, पराग नलिका को कृत्रिम माध्यम पर उगाया जाता है।

  • सिद्धांत: पराग नलिका में अगुणित कोशिकाएँ होती हैं। उचित पोषण और हार्मोन की उपस्थिति में, ये कोशिकाएँ विभाजित होकर अगुणित पौधे बना सकती हैं।
  • प्रक्रिया:
    • पराग कणों को एकत्र करके उन्हें उपयुक्त माध्यम पर रखा जाता है।
    • माध्यम में आवश्यक पोषक तत्व और हार्मोन (जैसे कि ऑक्सिन और साइटोकिनिन) मिलाए जाते हैं।
    • पराग नलिकाएँ विकसित होती हैं और अगुणित पौधे बनाती हैं।
  • लाभ: यह विधि अपेक्षाकृत सरल और तेज है।
  • सीमाएँ: सभी पौधों में पराग नलिका संस्कृति सफल नहीं होती है।

2. अंडाशय संस्कृति (Ovary Culture)

अंडाशय संस्कृति एक अन्य विधि है जिसका उपयोग पुंजनीय अगुणितों के उत्पादन के लिए किया जाता है।

  • सिद्धांत: अंडाशय में अगुणित अंडे की कोशिकाएँ होती हैं। उचित उत्तेजना के साथ, ये कोशिकाएँ अगुणित पौधे बना सकती हैं।
  • प्रक्रिया:
    • अंडाशयों को पौधे से निकालकर उन्हें कृत्रिम माध्यम पर रखा जाता है।
    • माध्यम में आवश्यक पोषक तत्व और हार्मोन मिलाए जाते हैं।
    • अंडाशय में मौजूद अगुणित कोशिकाएँ विभाजित होकर अगुणित पौधे बनाती हैं।
  • लाभ: यह विधि उन पौधों के लिए उपयोगी है जिनमें पराग नलिका संस्कृति सफल नहीं होती है।
  • सीमाएँ: अंडाशय संस्कृति में सफलता दर कम हो सकती है।

3. बीजाणुभंग (Sporogenesis)

बीजाणुभंग एक प्राकृतिक प्रक्रिया है जिसका उपयोग अगुणितों के उत्पादन के लिए किया जा सकता है।

  • सिद्धांत: बीजाणुभंग में, द्विगुणित कोशिकाएँ अगुणित बीजाणुओं में विभाजित होती हैं। ये बीजाणु फिर अगुणित पौधे विकसित कर सकते हैं।
  • प्रक्रिया:
    • पौधे के बीजाणुधानी (sporangium) से बीजाणु एकत्र किए जाते हैं।
    • बीजाणुओं को उपयुक्त माध्यम पर रखा जाता है।
    • बीजाणु अंकुरित होकर अगुणित पौधे बनाते हैं।
  • लाभ: यह एक प्राकृतिक प्रक्रिया है और इसमें आनुवंशिक परिवर्तन की संभावना कम होती है।
  • सीमाएँ: यह विधि सभी पौधों में उपलब्ध नहीं है।

4. रसायन प्रेरित अगुणित उत्पादन (Chemically Induced Haploid Production)

कुछ रसायनों का उपयोग करके भी अगुणितों को प्रेरित किया जा सकता है।

  • सिद्धांत: कुछ रसायन, जैसे कि कोल्चिसिन (Colchicine), गुणसूत्रों के विभाजन को प्रभावित करते हैं और अगुणित कोशिकाओं के निर्माण को बढ़ावा देते हैं।
  • प्रक्रिया:
    • पौधों को रसायनों के संपर्क में लाया जाता है।
    • रसायनों के प्रभाव के कारण अगुणित कोशिकाएँ उत्पन्न होती हैं।
    • इन कोशिकाओं को फिर अगुणित पौधे के रूप में विकसित किया जाता है।
  • लाभ: यह विधि उन पौधों में उपयोगी है जिनमें अन्य विधियाँ सफल नहीं होती हैं।
  • सीमाएँ: रसायनों का उपयोग पौधों के लिए हानिकारक हो सकता है।
विधि सिद्धांत लाभ सीमाएँ
पराग नलिका संस्कृति अगुणित पराग नलिका कोशिकाओं का विभाजन सरल, तेज सभी पौधों में सफल नहीं
अंडाशय संस्कृति अगुणित अंडे की कोशिकाओं का विभाजन उन पौधों के लिए उपयोगी जहाँ पराग नलिका संस्कृति विफल सफलता दर कम
बीजाणुभंग द्विगुणित कोशिकाओं का अगुणित बीजाणुओं में विभाजन प्राकृतिक प्रक्रिया, आनुवंशिक परिवर्तन की संभावना कम सभी पौधों में उपलब्ध नहीं
रसायन प्रेरित अगुणित उत्पादन रसायनों द्वारा गुणसूत्र विभाजन में हस्तक्षेप उन पौधों में उपयोगी जहाँ अन्य विधियाँ विफल रसायनों का हानिकारक प्रभाव

Conclusion

पुंजनीय अगुणितों के उत्पादन की विधियाँ पौधों के प्रजनन और आनुवंशिक अनुसंधान के लिए महत्वपूर्ण हैं। पराग नलिका संस्कृति, अंडाशय संस्कृति, बीजाणुभंग और रसायन प्रेरित विधियाँ, प्रत्येक के अपने लाभ और सीमाएँ हैं। इन विधियों का उपयोग करके, वैज्ञानिक नई और बेहतर किस्मों के पौधों का विकास कर सकते हैं, जो कृषि और वानिकी के लिए महत्वपूर्ण हैं। भविष्य में, इन विधियों को और अधिक कुशल और प्रभावी बनाने के लिए अनुसंधान जारी रहना चाहिए।

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

अगुणित (Haploid)
अगुणित एक ऐसी कोशिका या जीव है जिसमें गुणसूत्रों का केवल एक सेट होता है। मनुष्यों और अधिकांश जानवरों में, अगुणित कोशिकाएँ केवल युग्मकों (जैसे, शुक्राणु और अंडे) में पाई जाती हैं।
द्विगुणित (Diploid)
द्विगुणित एक ऐसी कोशिका या जीव है जिसमें गुणसूत्रों के दो सेट होते हैं, एक माता से और एक पिता से। अधिकांश जटिल जीवों में, शरीर की कोशिकाएँ द्विगुणित होती हैं।

Key Statistics

भारत में, 2022-23 में चावल का उत्पादन 130.30 मिलियन टन था, जिसमें हाइब्रिड किस्मों का योगदान लगभग 15% था। (स्रोत: कृषि और किसान कल्याण मंत्रालय, भारत सरकार)

Source: कृषि और किसान कल्याण मंत्रालय, भारत सरकार (2023)

2021 में, भारत में हाइब्रिड बीजों का बाजार 3.5 बिलियन अमेरिकी डॉलर का था और 2028 तक 6.5 बिलियन अमेरिकी डॉलर तक पहुंचने का अनुमान है। (स्रोत: रिसर्च एंड मार्केट्स)

Source: रिसर्च एंड मार्केट्स (2022)

Examples

टमाटर में अगुणित उत्पादन

टमाटर में, पराग नलिका संस्कृति का उपयोग करके सफलतापूर्वक अगुणित पौधे उत्पन्न किए गए हैं। इन अगुणित पौधों का उपयोग नई किस्मों के विकास के लिए किया जाता है जिनमें बेहतर फल गुणवत्ता और रोग प्रतिरोधक क्षमता होती है।

Topics Covered

BotanyGeneticsHaploidsProductionBreeding