UPSC MainsAGRICULTURE-PAPER-I201710 Marks
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Q11.

फसल सुधार में आनुवंशिक अभियांत्रिकी की भूमिका का वर्णन कीजिए।

How to Approach

This question requires a detailed explanation of how genetic engineering contributes to crop improvement. The approach should be to first define genetic engineering and its relevance to agriculture. Then, discuss various techniques used (GMOs, gene editing), outlining their benefits (increased yield, pest resistance, nutritional enhancement) and potential drawbacks (environmental concerns, ethical considerations). Finally, address the regulatory landscape and future prospects in India. A structured answer with examples and relevant data will be crucial.

Model Answer

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Introduction

फसल सुधार में आनुवंशिक अभियांत्रिकी (Genetic Engineering) एक महत्वपूर्ण भूमिका निभा रही है। आनुवंशिक अभियांत्रिकी, जिसे जैव प्रौद्योगिकी (Biotechnology) का एक हिस्सा माना जाता है, पौधों के जीन में परिवर्तन करके उनकी विशेषताओं को बेहतर बनाने की प्रक्रिया है। हरित क्रांति (Green Revolution) ने पारंपरिक प्रजनन विधियों से कृषि उत्पादन में वृद्धि की, लेकिन वर्तमान में बढ़ती जनसंख्या और जलवायु परिवर्तन के कारण, अधिक टिकाऊ और कुशल समाधानों की आवश्यकता है। आनुवंशिक अभियांत्रिकी, सटीक जीन संपादन (gene editing) की क्षमता के साथ, फसल उत्पादकता, पोषण मूल्य और पर्यावरणीय स्थिरता को बढ़ाने का वादा करती है। इस उत्तर में, हम फसल सुधार में आनुवंशिक अभियांत्रिकी की भूमिका का विस्तृत विश्लेषण करेंगे।

आनुवंशिक अभियांत्रिकी: एक परिचय

आनुवंशिक अभियांत्रिकी में, वांछित गुणों वाले नए पौधों को बनाने के लिए पौधों के डीएनए (DNA) में परिवर्तन किए जाते हैं। यह प्रक्रिया पारंपरिक प्रजनन विधियों की तुलना में अधिक सटीक और तेज होती है, क्योंकि इसमें विशिष्ट जीन को लक्षित किया जा सकता है।

आनुवंशिक अभियांत्रिकी के मुख्य तकनीकें

1. आनुवंशिक रूप से संशोधित जीव (GMOs)

GMOs में, एक पौधे में एक या अधिक जीन डाले जाते हैं जो उसे कुछ खास गुण प्रदान करते हैं, जैसे कि कीट प्रतिरोध (insect resistance) या शाकनाशी सहिष्णुता (herbicide tolerance)।

  • उदाहरण: Bt कपास (Bt cotton) एक GMO है जिसमें Bacillus thuringiensis जीवाणु से प्राप्त जीन डाला गया है, जो कीटों से सुरक्षा प्रदान करता है। इसने भारत में कपास उत्पादन में क्रांति ला दी है।
  • प्रक्रिया: Agrobacterium तकनीक, जीन गन (gene gun) का उपयोग किया जाता है।

2. जीन संपादन (Gene Editing)

CRISPR-Cas9 जैसी जीन संपादन तकनीकें, पौधों के डीएनए में सटीक परिवर्तन करने की अनुमति देती हैं, जिससे पारंपरिक GMOs की तुलना में अधिक लक्षित और नियंत्रित परिवर्तन संभव होते हैं।

  • CRISPR-Cas9: यह तकनीक पौधों के जीनोम (genome) में विशिष्ट स्थानों को लक्षित करने और संपादित करने की क्षमता प्रदान करती है।
  • लाभ: यह तकनीक अधिक सटीक है और GMOs की तुलना में कम समय लेती है।

फसल सुधार में आनुवंशिक अभियांत्रिकी के लाभ

  • उत्पादन में वृद्धि: आनुवंशिक अभियांत्रिकी से फसल की पैदावार बढ़ाई जा सकती है, जिससे खाद्य सुरक्षा सुनिश्चित होती है।
  • कीट और रोग प्रतिरोध: GMOs कीटों और रोगों के प्रति अधिक प्रतिरोधी होते हैं, जिससे कीटनाशकों का उपयोग कम होता है।
  • पोषण मूल्य में सुधार: आनुवंशिक अभियांत्रिकी से फसलों में विटामिन और खनिजों जैसे पोषक तत्वों की मात्रा बढ़ाई जा सकती है। उदाहरण: गोल्डन राइस (Golden Rice), जिसमें बीटा-कैरोटीन (beta-carotene) की मात्रा बढ़ाई गई है, ताकि विटामिन ए की कमी को दूर किया जा सके।
  • जलवायु परिवर्तन के प्रति अनुकूलन: आनुवंशिक अभियांत्रिकी से फसलों को सूखा, गर्मी और बाढ़ जैसी चरम जलवायु परिस्थितियों के प्रति अधिक अनुकूल बनाया जा सकता है।

आनुवंशिक अभियांत्रिकी से जुड़ी चुनौतियाँ और चिंताएँ

  • पर्यावरणीय प्रभाव: GMOs के पर्यावरणीय प्रभाव के बारे में चिंताएं हैं, जैसे कि जैव विविधता (biodiversity) पर प्रभाव और खरपतवारों में प्रतिरोधक क्षमता का विकास।
  • मानव स्वास्थ्य पर प्रभाव: GMOs के मानव स्वास्थ्य पर दीर्घकालिक प्रभावों के बारे में कुछ चिंताएं हैं, हालांकि वैज्ञानिक प्रमाणों से इसका समर्थन नहीं होता है।
  • नैतिक चिंताएं: आनुवंशिक अभियांत्रिकी से जुड़े नैतिक मुद्दे भी हैं, जैसे कि "खिलाफ प्राकृतिक" होने का तर्क और बौद्धिक संपदा अधिकार (intellectual property rights)।
  • नियामक मुद्दे: GMOs के विनियमन से संबंधित जटिलताएं भी हैं, क्योंकि विभिन्न देशों में अलग-अलग नियम और नीतियां हैं। भारत में, आनुवंशिक रूप से संशोधित जीवों के संबंध में जैव सुरक्षा अधिनियम, 2009 (Biosafety Act, 2009) और इसके नियम लागू हैं।

भारत में आनुवंशिक अभियांत्रिकी की स्थिति

भारत में, आनुवंशिक अभियांत्रिकी का उपयोग मुख्य रूप से कपास, सरसों और बैंगन (brinjal) जैसी फसलों में किया जा रहा है। Bt कपास की सफलता के बाद, सरकार अन्य फसलों में भी आनुवंशिक अभियांत्रिकी के उपयोग को बढ़ावा देने के लिए प्रयासरत है। हालांकि, GMOs के विनियमन और अनुमोदन की प्रक्रिया जटिल है और इसमें कई चरणों को शामिल किया गया है।

कपास सरसों बैंगन
Bt कपास (कीट प्रतिरोधक) आनुवंशिक रूप से संशोधित सरसों (herbicide tolerance) Bt बैंगन (कीट प्रतिरोधक)

भविष्य की दिशाएं

  • जीन संपादन तकनीकों का उपयोग करके अधिक सटीक और लक्षित फसल सुधार।
  • जलवायु परिवर्तन के प्रति अधिक अनुकूल फसलों का विकास।
  • फसलों में पोषक तत्वों की मात्रा बढ़ाने के लिए आनुवंशिक अभियांत्रिकी का उपयोग।
  • सार्वजनिक जागरूकता और शिक्षा को बढ़ावा देकर आनुवंशिक अभियांत्रिकी के बारे में गलत धारणाओं को दूर करना।

Conclusion

फसल सुधार में आनुवंशिक अभियांत्रिकी एक शक्तिशाली उपकरण है, जिसके माध्यम से खाद्य सुरक्षा, पोषण मूल्य और पर्यावरणीय स्थिरता को बढ़ाया जा सकता है। हालांकि, इसके उपयोग से जुड़ी चुनौतियों और चिंताओं को दूर करने के लिए सावधानीपूर्वक विनियमन, वैज्ञानिक अनुसंधान और सार्वजनिक संवाद आवश्यक हैं। संतुलित दृष्टिकोण अपनाकर, हम आनुवंशिक अभियांत्रिकी की क्षमता का उपयोग करते हुए टिकाऊ कृषि विकास को बढ़ावा दे सकते 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.

Additional Resources

Key Definitions

जीनोम (Genome)
जीनोम एक जीव के सभी डीएनए (DNA) का पूरा सेट है, जिसमें इसके सभी जीन शामिल हैं।
जैव विविधता (Biodiversity)
जैव विविधता एक विशेष क्षेत्र में पौधों, जानवरों और सूक्ष्मजीवों की विविधता को संदर्भित करती है।

Key Statistics

Bt कपास ने भारत में कपास उत्पादन को 20% तक बढ़ाया है और कीटनाशकों के उपयोग को 50% तक कम किया है। (स्रोत: कृषि मंत्रालय, भारत)

Source: Ministry of Agriculture & Farmers Welfare, India

भारत में आनुवंशिक रूप से संशोधित फसलों का कुल क्षेत्रफल लगभग 15 मिलियन हेक्टेयर है। (स्रोत: कृषि मंत्रालय, भारत - अनुमानित)

Source: Ministry of Agriculture & Farmers Welfare, India (Estimated)

Examples

गोल्डन राइस (Golden Rice)

यह एक आनुवंशिक रूप से संशोधित चावल की किस्म है जिसमें बीटा-कैरोटीन की मात्रा बढ़ाई गई है, जो शरीर में विटामिन ए में परिवर्तित हो जाता है। इसका उद्देश्य विटामिन ए की कमी से होने वाली अंधता को कम करना है।

Frequently Asked Questions

GMOs के सेवन से स्वास्थ्य पर क्या प्रभाव पड़ सकता है?

वैज्ञानिक प्रमाणों के अनुसार, वर्तमान में स्वीकृत GMOs के सेवन से मानव स्वास्थ्य पर कोई नकारात्मक प्रभाव नहीं पड़ता है। हालांकि, लगातार निगरानी और मूल्यांकन आवश्यक है।

Topics Covered

कृषिविज्ञानप्रौद्योगिकीजैव प्रौद्योगिकीआनुवंशिकीजीएम फसलें