UPSC MainsBOTANY-PAPER-I201810 Marks150 Words
Q2.

पादप विषाणुओं का प्रतिकृतीयन (रैप्लीकेशन)

How to Approach

इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, पादप विषाणुओं के प्रतिकृतीयन की प्रक्रिया को विस्तार से समझाना आवश्यक है। उत्तर में, प्रतिकृतीयन के विभिन्न चरणों (जैसे, प्रवेश, प्रतिकृति, संयोजन, और विमोचन) को स्पष्ट रूप से वर्णित करना चाहिए। विभिन्न प्रकार के पादप विषाणुओं (जैसे, डीएनए वायरस, आरएनए वायरस) के प्रतिकृतीयन में अंतर को भी उजागर करना महत्वपूर्ण है। उत्तर को संक्षिप्त और सटीक रखने के लिए, वैज्ञानिक शब्दावली का उचित उपयोग करें।

Model Answer

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Introduction

पादप विषाणु, पौधों में होने वाले रोगों के महत्वपूर्ण कारक हैं, जो फसल उत्पादन और खाद्य सुरक्षा को प्रभावित करते हैं। ये विषाणु जीवित कोशिकाओं के भीतर प्रतिकृतीयन (replication) करते हैं, जिससे संक्रमित पौधे में लक्षण प्रकट होते हैं। प्रतिकृतीयन एक जटिल प्रक्रिया है जिसमें विषाणु अपने आनुवंशिक सामग्री की प्रतियां बनाता है और नए विषाणु कणों का उत्पादन करता है। पादप विषाणुओं का प्रतिकृतीयन, उनके आनुवंशिक सामग्री (डीएनए या आरएनए) और मेजबान पौधे की कोशिकाओं पर निर्भर करता है। इस प्रक्रिया को समझना, पादप रोगों के नियंत्रण और प्रबंधन के लिए महत्वपूर्ण है।

पादप विषाणुओं का प्रतिकृतीयन: एक विस्तृत विवरण

पादप विषाणुओं का प्रतिकृतीयन एक बहु-चरणीय प्रक्रिया है, जिसे निम्नलिखित चरणों में विभाजित किया जा सकता है:

1. प्रवेश (Entry)

विषाणु कण पौधे की कोशिका में विभिन्न मार्गों से प्रवेश करते हैं, जैसे:

  • यांत्रिक क्षति (Mechanical Damage): कीटों, कृषि कार्यों या प्राकृतिक कारणों से होने वाली चोटों के माध्यम से।
  • पौधों के परागकणों (Pollen Grains) के माध्यम से: कुछ विषाणु परागकणों के माध्यम से फैलते हैं।
  • बीज जनित (Seed-borne): कुछ विषाणु संक्रमित बीजों के माध्यम से फैलते हैं।

2. अनकोटिंग (Uncoating)

कोशिका के अंदर प्रवेश करने के बाद, विषाणु कण अपनी प्रोटीन आवरण (capsid) को हटाते हैं, जिससे आनुवंशिक सामग्री (डीएनए या आरएनए) मुक्त हो जाती है।

3. प्रतिकृति (Replication)

यह चरण विषाणु के आनुवंशिक सामग्री की प्रतिलिपि बनाने की प्रक्रिया है। प्रतिकृति की विधि विषाणु के प्रकार पर निर्भर करती है:

  • डीएनए वायरस: डीएनए वायरस अपने डीएनए को मेजबान कोशिका के डीएनए पोलीमरेज़ का उपयोग करके प्रतिकृति बनाते हैं।
  • आरएनए वायरस: आरएनए वायरस अपने आरएनए को प्रतिकृति बनाने के लिए आरएनए-निर्भर आरएनए पोलीमरेज़ (RNA-dependent RNA polymerase) का उपयोग करते हैं। यह एंजाइम विषाणु द्वारा ही प्रदान किया जाता है, क्योंकि मेजबान कोशिकाओं में यह नहीं पाया जाता है।

4. संयोजन (Assembly)

प्रतिकृति के बाद, नए बनाए गए विषाणु आनुवंशिक सामग्री और प्रोटीन आवरणों को मिलाकर नए विषाणु कणों का निर्माण किया जाता है।

5. विमोचन (Release)

नए विषाणु कण कोशिका से बाहर निकल जाते हैं और अन्य स्वस्थ कोशिकाओं को संक्रमित करने के लिए फैल जाते हैं। विमोचन विभिन्न तरीकों से हो सकता है, जैसे:

  • प्लास्मोडेस्माटा (Plasmodesmata) के माध्यम से: कोशिका भित्ति में मौजूद छोटे छिद्रों के माध्यम से।
  • कोशिका के विघटन (Cell lysis) के माध्यम से: कोशिका के टूटने से।

विभिन्न प्रकार के पादप विषाणुओं का प्रतिकृतीयन

पादप विषाणुओं को उनकी आनुवंशिक सामग्री के आधार पर वर्गीकृत किया जाता है:

विषाणु प्रकार आनुवंशिक सामग्री प्रतिकृति की विधि
डीएनए वायरस डबल-स्ट्रैंडेड डीएनए (dsDNA) या सिंगल-स्ट्रैंडेड डीएनए (ssDNA) मेजबान कोशिका के डीएनए पोलीमरेज़ का उपयोग
आरएनए वायरस डबल-स्ट्रैंडेड आरएनए (dsRNA) या सिंगल-स्ट्रैंडेड आरएनए (ssRNA) आरएनए-निर्भर आरएनए पोलीमरेज़ का उपयोग

उदाहरण के लिए, टोबैको मोज़ेक वायरस (Tobacco Mosaic Virus - TMV) एक आरएनए वायरस है जो आरएनए-निर्भर आरएनए पोलीमरेज़ का उपयोग करके अपनी प्रतिकृति बनाता है।

Conclusion

पादप विषाणुओं का प्रतिकृतीयन एक जटिल प्रक्रिया है जो पौधों में रोगों के प्रसार में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। प्रतिकृतीयन के विभिन्न चरणों को समझना, पादप रोगों के नियंत्रण और प्रबंधन के लिए आवश्यक है। भविष्य में, पादप विषाणुओं के प्रतिकृतीयन को लक्षित करने वाली नई रणनीतियों का विकास, फसल उत्पादन को बढ़ाने और खाद्य सुरक्षा सुनिश्चित करने में मदद कर सकता है। पादप प्रतिरक्षा प्रतिक्रियाओं को मजबूत करने और विषाणु प्रतिरोधी किस्मों को विकसित करने पर भी ध्यान केंद्रित किया जाना चाहिए।

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

प्रतिकृतीयन (Replication)
प्रतिकृतीयन वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा एक कोशिका अपने आनुवंशिक सामग्री की प्रतियां बनाती है, जिससे नए कोशिकाएं या विषाणु कण उत्पन्न होते हैं।
कैप्सिड (Capsid)
कैप्सिड एक प्रोटीन आवरण है जो विषाणु के आनुवंशिक सामग्री को घेरता है और उसकी रक्षा करता है।

Key Statistics

विश्व स्तर पर, पादप विषाणुओं के कारण फसलों को प्रतिवर्ष 10-20% तक नुकसान होता है।

Source: FAO (Food and Agriculture Organization of the United Nations), 2020 (knowledge cutoff)

भारत में, पादप विषाणुओं के कारण सब्जियों और फलों की उपज में लगभग 25-30% की कमी होती है।

Source: ICAR-Indian Institute of Horticultural Research, 2018 (knowledge cutoff)

Examples

चावल बौनापन वायरस (Rice dwarf virus)

चावल बौनापन वायरस (RDV) चावल की फसल को प्रभावित करने वाला एक महत्वपूर्ण वायरस है, जो पौधों के विकास को रोकता है और उपज को कम करता है। यह वायरस पौधों में बौनापन, पत्तियों का पीलापन और अनाज के विकास में कमी जैसे लक्षण पैदा करता है।

Topics Covered

BotanyMicrobiologyPlant VirusesReplicationMolecular Biology