Model Answer
0 min readIntroduction
फसल सुधार (Crop improvement) कृषि विकास का एक महत्वपूर्ण पहलू है, जिसका उद्देश्य बेहतर उपज, रोग प्रतिरोधक क्षमता, और पोषक तत्वों से भरपूर फसलें प्राप्त करना है। परंपरागत रूप से, यह प्रक्रिया संकरण (hybridization) और चयन (selection) पर निर्भर करती थी। हालांकि, आण्विक जीवविज्ञान (molecular biology) में प्रगति ने फसल सुधार के लिए नए रास्ते खोल दिए हैं। आण्विक मार्कर (molecular markers) डीएनए (DNA) के छोटे टुकड़े होते हैं जिनका उपयोग आनुवंशिक लक्षणों (genetic traits) की पहचान करने के लिए किया जाता है, भले ही वे लक्षण तुरंत दृश्यमान न हों। ये मार्कर फसल सुधार कार्यक्रमों में क्रांति ला रहे हैं, जिससे अधिक सटीक और कुशल सुधार संभव हो पा रहा है। इस उत्तर में, हम फसल सुधार में आण्विक मार्करों के अनुप्रयोगों का विस्तार से वर्णन करेंगे।
आण्विक मार्कर: परिभाषा एवं प्रकार
आण्विक मार्कर डीएनए अनुक्रम में विशिष्ट स्थान होते हैं जिनका उपयोग किसी विशेष जीन या डीएनए क्षेत्र की पहचान करने के लिए किया जा सकता है। ये मार्कर प्रत्यक्ष रूप से किसी वांछनीय लक्षण से जुड़े हो सकते हैं या अप्रत्यक्ष रूप से उससे जुड़े हो सकते हैं। आण्विक मार्करों के विभिन्न प्रकार हैं:
- RFLP (Restricted Fragment Length Polymorphism): डीएनए को प्रतिबंधित एंजाइमों (restriction enzymes) से काटा जाता है, और विभिन्न लंबाई के टुकड़ों के आधार पर बहुल्यवर्तन (polymorphism) का पता लगाया जाता है।
- RAPD (Randomly Amplified Polymorphic DNA): यह तकनीक कम समय में बड़ी संख्या में मार्कर बनाने के लिए यादृच्छिक प्राइमर (random primers) का उपयोग करती है।
- SSR (Simple Sequence Repeat) या microsatellites: ये डीएनए अनुक्रमों में दोहराए जाने वाले छोटे खंड होते हैं और उच्च बहुल्यवर्तन दर्शाते हैं।
- SNP (Single Nucleotide Polymorphism): डीएनए अनुक्रम में एक एकल न्यूक्लियोटाइड में परिवर्तन। ये मार्कर सबसे आम हैं और इनका उपयोग अक्सर आनुवंशिक मानचित्रण (genetic mapping) और चयन के लिए किया जाता है।
फसल सुधार में आण्विक मार्करों के अनुप्रयोग
आण्विक मार्कर फसल सुधार में कई तरह से उपयोगी हैं:
1. जीन टैगिंग (Gene Tagging)
यह प्रक्रिया वांछनीय जीन (gene) की पहचान करने और उसे डीएनए मार्कर से जोड़ने की प्रक्रिया है। इससे, भविष्य में उस जीन को आसानी से पहचाना जा सकता है और उसे अन्य किस्मों में स्थानांतरित किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, चावल में रोग प्रतिरोधक जीन (disease resistance gene) की पहचान और टैगिंग की गई है।
2. मार्कर-असिस्टेड सिलेक्शन (Marker-Assisted Selection - MAS)
MAS एक ऐसी तकनीक है जिसमें आण्विक मार्करों का उपयोग पौधों का चयन करने के लिए किया जाता है जिनमें वांछनीय आनुवंशिक लक्षण होते हैं। यह पारंपरिक चयन विधियों की तुलना में अधिक सटीक और तेज़ है। MAS का उपयोग विभिन्न फसलों में किया जा रहा है, जैसे कि गेहूं, मक्का, और सोयाबीन।
3. जीन पिरामिडिंग (Gene Pyramiding)
यह तकनीक कई वांछनीय जीन को एक ही पौधे में लाने की प्रक्रिया है। आण्विक मार्करों का उपयोग यह सुनिश्चित करने के लिए किया जाता है कि सभी वांछनीय जीन सफलतापूर्वक स्थानांतरित हो गए हैं। उदाहरण के लिए, चावल में ब्लास्ट रोग (blast disease) के प्रति प्रतिरोधक क्षमता के लिए कई जीन को पिरामिड किया गया है।
4. आनुवंशिक विविधता का आकलन (Assessment of Genetic Diversity)
आण्विक मार्करों का उपयोग फसल की आनुवंशिक विविधता का आकलन करने के लिए किया जा सकता है, जो जीन पूल (gene pool) को संरक्षित करने और नई किस्मों के विकास के लिए महत्वपूर्ण है।
5. क्लोन पहचान (Clone Identification)
आण्विक मार्कर का उपयोग क्लोन की पहचान करने के लिए किया जा सकता है, जो उच्च गुणवत्ता वाले बीज उत्पादन के लिए महत्वपूर्ण है।
पारंपरिक प्रजनन बनाम मार्कर-असिस्टेड सिलेक्शन (Traditional Breeding vs. MAS)
| विशेषता | पारंपरिक प्रजनन | मार्कर-असिस्टेड सिलेक्शन (MAS) |
|---|---|---|
| समय | अधिक समय लगता है (5-10 वर्ष) | कम समय लगता है (2-3 वर्ष) |
| सटीकता | कम सटीक | अधिक सटीक |
| लागत | कम लागत | उच्च लागत (प्रारंभिक निवेश) |
| परिणाम | अप्रत्याशित परिणाम | अधिक अनुमानित परिणाम |
आण्विक मार्करों के उपयोग की चुनौतियाँ
- उच्च प्रारंभिक लागत: आण्विक मार्करों का उपयोग करने के लिए आवश्यक उपकरण और तकनीकें महंगी होती हैं।
- तकनीकी विशेषज्ञता: आण्विक मार्करों का उपयोग करने के लिए प्रशिक्षित कर्मियों की आवश्यकता होती है।
- डेटा विश्लेषण: आण्विक मार्करों से प्राप्त डेटा का विश्लेषण जटिल हो सकता है।
- नैतिक चिंताएं: आनुवंशिक रूप से संशोधित फसलों (genetically modified crops) के बारे में नैतिक चिंताएं हैं।
Conclusion
फसल सुधार में आण्विक मार्करों का उपयोग एक शक्तिशाली उपकरण है जो फसल उत्पादन को बढ़ाने और खाद्य सुरक्षा सुनिश्चित करने में मदद कर सकता है। MAS जैसी तकनीकें फसल सुधार प्रक्रिया को तेज और अधिक सटीक बनाती हैं। हालांकि, इन तकनीकों के उपयोग में आने वाली चुनौतियों का समाधान करना महत्वपूर्ण है, जैसे कि उच्च लागत और तकनीकी विशेषज्ञता की आवश्यकता। भविष्य में, SNP और अन्य उच्च-थ्रूपुट मार्करों (high-throughput markers) के उपयोग से फसल सुधार कार्यक्रमों में और अधिक सुधार होने की उम्मीद है। सरकार को अनुसंधान और विकास में निवेश करना चाहिए और किसानों को इन तकनीकों का उपयोग करने के लिए प्रोत्साहित करना चाहिए।
Answer Length
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