Model Answer
0 min readIntroduction
उत्परिवर्तन (Mutation) जीव विज्ञान की एक मूलभूत प्रक्रिया है, जिसके माध्यम से जीवों में आनुवंशिक परिवर्तन होते हैं। ये परिवर्तन जीवों के लक्षणों में बदलाव लाते हैं, जो उन्हें पर्यावरण के अनुकूल बनाने या प्रतिकूल परिस्थितियों में जीवित रहने में मदद कर सकते हैं। कृषि में, उत्परिवर्तन को लंबे समय से किस्म विकास (variety development) के लिए एक महत्वपूर्ण उपकरण के रूप में उपयोग किया जाता रहा है। हाल के वर्षों में, प्रेरित उत्परिवर्तन (induced mutations) की तकनीक ने नई संभावनाओं को खोला है, जिससे बेहतर लक्षणों वाले पौधों की किस्मों को विकसित करने में मदद मिल रही है। इस उत्तर में, हम उत्परिवर्तन की अवधारणा, प्रेरित उत्परिवर्तन के उपयोग और कृषि में इसके महत्व पर चर्चा करेंगे।
उत्परिवर्तन: परिभाषा और प्रकार
उत्परिवर्तन एक ऐसी प्रक्रिया है जिसके द्वारा किसी जीव के डीएनए (DNA) में अचानक और स्थायी परिवर्तन होता है। ये परिवर्तन सहज (spontaneous) हो सकते हैं, या फिर बाहरी कारकों (agents) के कारण प्रेरित (induced) हो सकते हैं। उत्परिवर्तन के प्रकारों को मुख्य रूप से दो श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है:
- सूक्ष्म उत्परिवर्तन (Point Mutations): ये डीएनए अनुक्रम में एकल न्यूक्लियोटाइड (nucleotide) में परिवर्तन होते हैं, जैसे प्रतिस्थापन (substitution), विलोपन (deletion), या सम्मिलन (insertion)।
- बड़ा उत्परिवर्तन (Chromosomal Mutations): ये गुणसूत्रों (chromosomes) की संरचना या संख्या में परिवर्तन होते हैं, जैसे विलोपन (deletion), दोहराव (duplication), या व्युत्क्रमण (inversion)।
प्रेरित उत्परिवर्तन: तकनीक और अनुप्रयोग
प्रेरित उत्परिवर्तन में, पौधों को भौतिक (physical) या रासायनिक (chemical) उत्परिवर्तजन (mutagens) के संपर्क में लाया जाता है, जिससे डीएनए में परिवर्तन होते हैं। ये उत्परिवर्तजन डीएनए अणु को क्षति पहुंचाते हैं, जिससे उत्परिवर्तन की दर बढ़ जाती है। कुछ सामान्य प्रेरित उत्परिवर्तन तकनीकों में शामिल हैं:
- रासायनिक प्रेरित उत्परिवर्तन (Chemical Induced Mutagenesis): इसमें एथिल मेथानसल्फ़ोनेट (EMS), डाइथाइल सल्फ़ेट (DES) और नाइट्रोजन मस्टर्ड (nitrogen mustard) जैसे रसायनों का उपयोग शामिल है। EMS सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले उत्परिवर्तजन में से एक है।
- भौतिक प्रेरित उत्परिवर्तन (Physical Induced Mutagenesis): इसमें विकिरण (radiation), जैसे गामा किरणें (gamma rays) और एक्स-रे (X-rays) का उपयोग शामिल है।
प्रेरित उत्परिवर्तन का उपयोग नई किस्मों के विकास के लिए किया जाता है, जो रोग प्रतिरोधक क्षमता, उच्च उपज, बेहतर पोषण गुणवत्ता, और प्रतिकूल पर्यावरणीय परिस्थितियों को सहन करने की क्षमता जैसी वांछनीय विशेषताओं को प्रदर्शित करती हैं। प्रेरित उत्परिवर्तन के उपयोग के लाभों में शामिल हैं:
- तेजी से किस्म विकास (Rapid Variety Development): पारंपरिक प्रजनन विधियों की तुलना में प्रेरित उत्परिवर्तन अपेक्षाकृत तेजी से वांछनीय लक्षणों वाले पौधों को विकसित करने में मदद करता है।
- आनुवंशिक विविधता का सृजन (Creation of Genetic Diversity): प्रेरित उत्परिवर्तन पौधों में आनुवंशिक विविधता को बढ़ाता है, जो उन्हें नई चुनौतियों का सामना करने के लिए बेहतर ढंग से तैयार करता है।
- विशिष्ट लक्षणों का विकास (Development of Specific Traits): प्रेरित उत्परिवर्तन का उपयोग विशिष्ट लक्षणों को लक्षित करने और विकसित करने के लिए किया जा सकता है, जैसे कि रोग प्रतिरोधक क्षमता या उच्च पोषण मूल्य।
कृषि में प्रेरित उत्परिवर्तन के सफल उदाहरण
प्रेरित उत्परिवर्तन ने कृषि में महत्वपूर्ण योगदान दिया है, जिसके कई सफल उदाहरण हैं:
- गेहूं की किस्म 'सोना मक्का' (Sona Moti): यह किस्में 1960 के दशक में प्रेरित उत्परिवर्तन द्वारा विकसित की गई थी और इसने भारत में हरित क्रांति (Green Revolution) में महत्वपूर्ण भूमिका निभाई। यह किस्म अधिक उपज और रोग प्रतिरोधक क्षमता के लिए जानी जाती है।
- चावल की किस्म 'पूसा सुगंध' (Pusa Sugandh): यह सुगंधित चावल की किस्म प्रेरित उत्परिवर्तन द्वारा विकसित की गई है और यह भारत में लोकप्रिय है।
- चना की किस्म 'सेकर-2' (Seaker-2): यह किस्म रोग प्रतिरोधक क्षमता और उच्च उपज के लिए विकसित की गई है।
| क्र.सं. | फसल | किस्म | उत्परिवर्तजन | महत्वपूर्ण विशेषता |
|---|---|---|---|---|
| 1 | गेहूं | सोना मक्का | EMS | उच्च उपज, रोग प्रतिरोधक क्षमता |
| 2 | चावल | पूसा सुगंध | भौतिक विकिरण | सुगंधित |
| 3 | चना | सेकर-2 | रासायनिक | रोग प्रतिरोधक क्षमता |
चुनौतियाँ और भविष्य की दिशाएँ
प्रेरित उत्परिवर्तन एक शक्तिशाली उपकरण है, लेकिन इसमें कुछ चुनौतियाँ भी हैं। प्रेरित उत्परिवर्तन द्वारा उत्पन्न पौधों में अवांछित लक्षण भी हो सकते हैं, जिन्हें दूर करने के लिए प्रजनन की आवश्यकता होती है। भविष्य में, जीन संपादन (gene editing) तकनीकों, जैसे CRISPR-Cas9, का उपयोग प्रेरित उत्परिवर्तन के साथ मिलकर वांछित लक्षणों को अधिक सटीकता से विकसित करने के लिए किया जा सकता है।
स्कीम: राष्ट्रीय उत्परिवर्तन फसल सुधार कार्यक्रम (National Mutational Crop Improvement Programme)
यह कार्यक्रम भारतीय कृषि अनुसंधान संस्थान (IARI) द्वारा चलाया जाता है और इसका उद्देश्य प्रेरित उत्परिवर्तन के माध्यम से बेहतर फसल किस्मों का विकास करना है।
Conclusion
संक्षेप में, प्रेरित उत्परिवर्तन कृषि में किस्म विकास के लिए एक महत्वपूर्ण उपकरण है। यह नई आनुवंशिक विविधता उत्पन्न करने, वांछनीय लक्षणों को विकसित करने और फसल की उपज और गुणवत्ता में सुधार करने में मदद करता है। हालाँकि, इस तकनीक के उपयोग में कुछ चुनौतियाँ हैं, लेकिन जीन संपादन जैसी नई तकनीकों के साथ, प्रेरित उत्परिवर्तन भविष्य में कृषि उत्पादन को बढ़ाने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता रहेगा। भविष्य में, इस तकनीक के उपयोग को और अधिक कुशल और लक्षित बनाने के लिए अनुसंधान और विकास पर ध्यान केंद्रित करना महत्वपूर्ण 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.