Model Answer
0 min readIntroduction
मक्का (Maize) एक महत्वपूर्ण खाद्य फसल है और इसकी उच्च उपज क्षमता के कारण यह विश्व स्तर पर व्यापक रूप से उगाई जाती है। नर बंध्यता (Male sterility) एक ऐसी स्थिति है जिसमें नर प्रजनन अंग निष्क्रिय हो जाते हैं, जिसके परिणामस्वरूप पराग (pollen) का उत्पादन नहीं होता है और बीज उत्पादन नहीं हो पाता। यह एक महत्वपूर्ण लक्षण है जिसका उपयोग संकर बीज (hybrid seed) उत्पादन में किया जाता है। नर बंध्यता आनुवंशिक (genetic) या कोशिकाद्रव्यी (cytoplasmic) हो सकती है। यह निर्धारित करना कि बंध्यता किस प्रकार की है, संकर बीज उत्पादन कार्यक्रमों के लिए महत्वपूर्ण है क्योंकि कोशिकाद्रव्यी बंध्यता को नियंत्रित करना अधिक कठिन होता है। इस उत्तर में, हम मक्का की नर बंध्य लाइन से प्राप्त बीज से यह निर्धारित करने के तरीकों पर चर्चा करेंगे कि बंध्यता आनुवंशिक है या कोशिकाद्रव्यी।
नर बंध्यता: परिभाषा और प्रकार
नर बंध्यता, जिसे नर बांझपन भी कहा जाता है, एक ऐसी अवस्था है जिसमें पौधे के नर प्रजनन अंग (जैसे कि परागकोश) अनुपस्थित होते हैं, अविकसित रहते हैं या कार्यात्मक रूप से अक्षम होते हैं, जिसके परिणामस्वरूप पराग का उत्पादन नहीं होता है। यह बीज उत्पादन के लिए महत्वपूर्ण है, विशेष रूप से संकर बीज के उत्पादन के लिए, क्योंकि यह एक पंक्ति में केवल मादा माता-पिता की उपस्थिति सुनिश्चित करता है। नर बंध्यता दो मुख्य प्रकार की होती है:
- आनुवंशिक बंध्यता (Genetic Sterility): यह जीन द्वारा नियंत्रित होती है।
- कोशिकाद्रव्यी बंध्यता (Cytoplasmic Sterility): यह कोशिका द्रव्य (cytoplasm) में मौजूद जीनों द्वारा नियंत्रित होती है।
आनुवंशिक बंध्यता (Genetic Sterility)
आनुवंशिक बंध्यता एक recessive gene या genes के संयोजन से उत्पन्न होती है जो पराग विकास को बाधित करती है। यह आमतौर पर एक प्रभावी gene द्वारा छिपाया जा सकता है। आनुवंशिक बंध्यता वाले पौधे में, परागकोश (anther) सामान्य रूप से विकसित हो सकते हैं लेकिन उनमें कार्यात्मक पराग नहीं होता है। यदि बंध्यता एक साधारण recessive gene द्वारा नियंत्रित होती है, तो बंध्य पौधे (aa) और गैर-बंध्य पौधे (AA या Aa) के बीच अंतर करना आसान होता है।
कोशिकाद्रव्यी बंध्यता (Cytoplasmic Sterility)
कोशिकाद्रव्यी बंध्यता माइटोकॉन्ड्रिया (mitochondria) या क्लोरोप्लास्ट (chloroplast) में मौजूद genes द्वारा नियंत्रित होती है। ये genes पराग विकास को बाधित करते हैं, अक्सर परागकोश के प्रारंभिक विकास को रोकते हैं। कोशिकाद्रव्यी बंध्यता वाले पौधों में, परागकोश सामान्य रूप से विकसित नहीं हो सकते हैं और अक्सर विकृत या अनुपस्थित होते हैं। कोशिकाद्रव्यी बंध्यता को नियंत्रित करने वाले genes मातृ पंक्ति से संकर संतानों में पारित होते हैं।
आनुवंशिक और कोशिकाद्रव्यी बंध्यता के बीच अंतर कैसे करें
यह निर्धारित करने के लिए कि मक्का की नर बंध्य लाइन से प्राप्त बीज से बंध्यता आनुवंशिक है या कोशिकाद्रव्यी, निम्नलिखित विधियों का उपयोग किया जा सकता है:
1. टेस्टक्रॉस (Testcross)
टेस्टक्रॉस एक सरल विधि है जो आनुवंशिक बंध्यता की पहचान करने में मदद करती है। बंध्य पौधे को एक recessive genotype (aa) वाले पौधे के साथ क्रॉस किया जाता है। यदि बंध्यता आनुवंशिक है, तो F1 पीढ़ी में गैर-बंध्य पौधे दिखाई देंगे। यदि बंध्यता कोशिकाद्रव्यी है, तो सभी F1 पौधे बंध्य होंगे।
| बंध्यता का प्रकार | टेस्टक्रॉस परिणाम |
|---|---|
| आनुवंशिक | F1 पीढ़ी में गैर-बंध्य पौधे |
| कोशिकाद्रव्यी | सभी F1 पौधे बंध्य |
2. वंशानुक्रम विश्लेषण (Pedigree Analysis)
वंशानुक्रम विश्लेषण में बंध्य पौधे के पूर्वजों के प्रजनन इतिहास का अध्ययन शामिल है। यदि बंध्यता माता-पिता और उनके पूर्वजों में दिखाई देती है, तो यह आनुवंशिक होने की अधिक संभावना है। यदि बंध्यता केवल एक पीढ़ी में दिखाई देती है और पूर्वजों में अनुपस्थित है, तो यह कोशिकाद्रव्यी होने की अधिक संभावना है।
3. साइटोप्लाज्मिक-आनुवंशिक विश्लेषण (Cytoplasmic-Genetic Analysis)
इस विधि में, बंध्य पंक्ति को विभिन्न आनुवंशिक पृष्ठभूमि वाले रेखाओं के साथ क्रॉस किया जाता है। यदि बंध्यता आनुवंशिक है, तो विभिन्न आनुवंशिक पृष्ठभूमि के साथ क्रॉसिंग का कोई प्रभाव नहीं पड़ेगा। यदि बंध्यता कोशिकाद्रव्यी है, तो विभिन्न आनुवंशिक पृष्ठभूमि के साथ क्रॉसिंग से बंध्यता की अभिव्यक्ति में परिवर्तन हो सकता है।
उदाहरण (Example)
एक उदाहरण के रूप में, यदि एक मक्का की पंक्ति में 'ms1' नामक एक recessive gene है जो पराग विकास को बाधित करती है, तो aa genotype वाले पौधे बंध्य होंगे। यदि इस पंक्ति को एक प्रभावी gene (AA) वाले पौधे के साथ क्रॉस किया जाता है, तो F1 पीढ़ी में सभी पौधे गैर-बंध्य होंगे (Aa)। यदि तब एक F1 पौधे (Aa) को aa पौधे के साथ क्रॉस किया जाता है, तो F2 पीढ़ी में 1/4 पौधे aa होंगे और बंध्य होंगे।
केस स्टडी (Case Study)
केस स्टडी: MS-W (Male Sterility-W) - यह मक्का में कोशिकाद्रव्यी बंध्यता के लिए एक प्रसिद्ध उदाहरण है। MS-W एक प्लास्मिड (plasmid) पर मौजूद एक gene के कारण होता है, जो माइटोकॉन्ड्रिया के साथ पारित होता है। MS-W पंक्ति में, परागकोश का विकास रुक जाता है, जिसके परिणामस्वरूप बंध्यता होती है। यह बंध्यता आनुवंशिक विश्लेषण द्वारा प्रभावित नहीं होती है, लेकिन यह मातृ पंक्ति से संतानों में पारित होती है।
Conclusion
संक्षेप में, मक्का की नर बंध्य लाइन से प्राप्त बीज से यह निर्धारित करने के लिए कि बंध्यता आनुवंशिक है या कोशिकाद्रव्यी, टेस्टक्रॉस और वंशानुक्रम विश्लेषण महत्वपूर्ण उपकरण हैं। टेस्टक्रॉस F1 पीढ़ी में गैर-बंध्य पौधों की उपस्थिति से आनुवंशिक बंध्यता की पहचान करने में मदद करता है, जबकि वंशानुक्रम विश्लेषण पूर्वजों में बंध्यता के इतिहास को प्रकट करता है। कोशिकाद्रव्यी बंध्यता के मामलों में, सभी F1 पौधे बंध्य होंगे और पूर्वजों में बंध्यता का इतिहास स्पष्ट रूप से दिखाई देगा। MS-W जैसी केस स्टडीज कोशिकाद्रव्यी बंध्यता की जटिलता को दर्शाती हैं और संकर बीज उत्पादन के लिए इसके प्रबंधन की आवश्यकता पर प्रकाश डालती हैं।
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.