Model Answer
0 min readIntroduction
कृषि उत्पादन को बढ़ाने और फसलों की गुणवत्ता में सुधार करने के लिए आनुवंशिक अभियांत्रिकी (genetic engineering) का उपयोग तेजी से बढ़ रहा है। गुणसूत्रों की संख्या में परिवर्तन, जैसे कि असुगुणित (aneuploidy), सुगुणित (euploidy), और बहुगुणित (polyploidy), फसल सुधार में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। विशेष रूप से, परबहुगुणिता (allopolyploidy), जो दो अलग-अलग प्रजातियों के गुणसूत्रों के संयोजन से उत्पन्न होती है, कृषि में नए और बेहतर किस्मों के विकास में एक शक्तिशाली उपकरण साबित हुई है। हाल के वर्षों में, जलवायु परिवर्तन और खाद्य सुरक्षा की चुनौतियों के मद्देनजर, इन तकनीकों का महत्व और भी बढ़ गया है।
असुगुणित (Aneuploidy), सुगुणित (Euploidy) एवं बहुगुणित (Polyploidy) के बीच विभेदन
गुणसूत्रों की संख्या में परिवर्तन फसलों के लक्षणधर्म (phenotype) को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करते हैं। इन्हें समझना आवश्यक है:
असुगुणित (Aneuploidy)
- परिभाषा: असुगुणितता एक ऐसी स्थिति है जिसमें कोशिका में गुणसूत्रों की सामान्य संख्या से एक या अधिक गुणसूत्र अधिक या कम होते हैं। उदाहरण के लिए, ट्राइसॉमी (Trisomy) में तीन गुणसूत्र होते हैं, जबकि मोनोसॉमी (Monosomy) में एक गुणसूत्र कम होता है।
- उदाहरण: डाउन सिंड्रोम (Down syndrome) मनुष्यों में ट्राइसॉमी 21 के कारण होता है।
- फसलों में प्रभाव: फसलों में असुगुणितता अक्सर बाँझपन (sterility) और असामान्य विकास की ओर ले जाती है, इसलिए इसका उपयोग फसल सुधार में कम किया जाता है।
सुगुणित (Euploidy)
- परिभाषा: सुगुणितता में, कोशिका में गुणसूत्रों का प्रत्येक जोड़ा (pair) सामान्य संख्या में मौजूद होता है। यह एक सामान्य और स्वस्थ स्थिति है।
- उदाहरण: अधिकांश द्विगुणित (diploid) फसलें (2n) सुगुणित होती हैं, जैसे कि गेहूं (Triticum aestivum) जिसमें 2n = 28 गुणसूत्र होते हैं।
बहुगुणित (Polyploidy)
- परिभाषा: बहुगुणितता में, कोशिका में गुणसूत्रों के तीन या अधिक सेट होते हैं। इसे 3n (ट्रिप्लोइड), 4n (टेट्राप्लोइड) आदि के रूप में दर्शाया जाता है।
- फसलों में प्रभाव: बहुगुणित फसलें अक्सर बड़ी कोशिकाओं, बड़े फूलों और उच्च उपज के साथ विकसित होती हैं।
फसल सुधार में परबहुगुणिता (ऐलोपॉलिप्लॉइडी) का अनुप्रयोग
परबहुगुणिता (Allopolyploidy) दो अलग-अलग प्रजातियों के गुणसूत्रों के संयोजन से उत्पन्न होती है। यह प्रक्रिया नई आनुवंशिक विविधता (genetic diversity) और बेहतर लक्षणों को जन्म दे सकती है, जो फसल सुधार के लिए अत्यंत महत्वपूर्ण है।
परबहुगुणिता की प्रक्रिया
- दो अलग-अलग प्रजातियों का संकरण (hybridization)।
- गुणसूत्रों का दोहराव (chromosome duplication), आमतौर पर कोल्चिसिन (colchicine) जैसे रसायन का उपयोग करके प्रेरित किया जाता है। कोल्चिसिन माइक्रो-ट्यूबलस (microtubules) के निर्माण को रोकता है, जिससे गुणसूत्रों का असामान्य विभाजन होता है और गुणसूत्रों की संख्या दोगुनी हो जाती है।
- नई प्रजाति का विकास जो मूल दो प्रजातियों के गुणसूत्रों को जोड़ती है।
अनुप्रयोग एवं लाभ
- उच्च उपज: बहुगुणित फसलें अक्सर बड़ी कोशिकाओं के कारण उच्च उपज प्रदान करती हैं।
- रोग प्रतिरोधक क्षमता: परबहुगुणिता से उत्पन्न फसलें रोग प्रतिरोधक क्षमता प्रदर्शित कर सकती हैं, क्योंकि वे मूल प्रजातियों से रोग प्रतिरोधी जीन प्राप्त करती हैं।
- आकार में वृद्धि: फल और फूलों का आकार बढ़ सकता है, जिससे वे अधिक आकर्षक और विपणन योग्य हो सकते हैं।
- अनुकूलन क्षमता: परबहुगुणिता से प्राप्त फसलें विभिन्न पर्यावरणीय परिस्थितियों के अनुकूल हो सकती हैं।
- उदाहरण: क्रूसिअन (Cruciant) गेहूं और जौ का संकरण है, जो बेहतर उपज और रोग प्रतिरोधक क्षमता प्रदान करता है।
| गुण | असुगुणित (Aneuploidy) | सुगुणित (Euploidy) | बहुगुणित (Polyploidy) |
|---|---|---|---|
| गुणसूत्रों की संख्या | सामान्य संख्या से भिन्न | सामान्य संख्या | सामान्य संख्या से अधिक |
| फसलों में उपयोग | कम | व्यापक | व्यापक |
| उदाहरण | डाउन सिंड्रोम | गेहूं (2n=28) | क्रूसिअन (wheat-barley hybrid) |
परबहुगुणिता का महत्व - एक केस स्टडी
केस स्टडी: ट्रिटिकैले (Triticale)
ट्रिटिकैले गेहूं (Triticum aestivum) और जौ (Hordeum vulgare) का एक परबहुगुणी संकर है। यह अनाज उत्पादन के लिए एक महत्वपूर्ण फसल है, जो उच्च प्रोटीन सामग्री और बेहतर उपज प्रदान करता है। गेहूं से कठोरता और जौ से रोग प्रतिरोधक क्षमता के लाभों को मिलाकर, ट्रिटिकैले एक टिकाऊ और उत्पादक फसल के रूप में उभरा है।
Conclusion
असुगुणित, सुगुणित, और बहुगुणित गुणसूत्रों की संख्या में भिन्नता को दर्शाते हैं, जिनमें बहुगुणितता फसल सुधार के लिए विशेष रूप से उपयोगी है। परबहुगुणिता, दो अलग-अलग प्रजातियों के गुणसूत्रों के संयोजन के माध्यम से, उच्च उपज, रोग प्रतिरोधक क्षमता, और बेहतर अनुकूलन क्षमता जैसी महत्वपूर्ण विशेषताओं को प्रदान करती है। ट्रिटिकैले जैसी सफल किस्में दर्शाती हैं कि कैसे आनुवंशिक अभियांत्रिकी फसल उत्पादन को बढ़ा सकती है और खाद्य सुरक्षा को सुनिश्चित कर सकती है। भविष्य में, इन तकनीकों का उपयोग जलवायु परिवर्तन के प्रभावों को कम करने और टिकाऊ कृषि पद्धतियों को बढ़ावा देने के लिए महत्वपूर्ण होगा।
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.