Model Answer
0 min readIntroduction
स्व-असंगतता (Self-incompatibility) पादप प्रजनन (Plant breeding) के क्षेत्र में एक महत्वपूर्ण अवधारणा है। यह एक प्राकृतिक अवरोध है जो एक फूल को स्वयं से परागण (self-pollination) करने से रोकता है, जिससे आनुवंशिक विविधता (genetic diversity) बनी रहती है। स्व-असंगतता की खोज 19वीं शताब्दी के अंत में हुई थी, जब वैज्ञानिकों ने देखा कि कुछ पौधों की प्रजातियाँ स्वयं से निषेचन (fertilization) नहीं करती हैं। यह घटना पौधों को आनुवंशिक रूप से स्थिर रहने और प्रतिकूल परिस्थितियों में अनुकूलन करने में मदद करती है। भारत में, यह विशेष रूप से महत्वपूर्ण है क्योंकि यह उच्च गुणवत्ता वाले बीजों के उत्पादन में योगदान देता है और फसल की उत्पादकता को बढ़ाता है।
स्व-असंगतता: परिभाषा एवं क्रियाविधि
स्व-असंगतता एक ऐसी क्रियाविधि है जिसके द्वारा एक पादप (plant) अपनी पराग नलिका (pollen tube) को अंडाशय (ovule) तक पहुंचने और निषेचन (fertilization) करने से रोकता है, यदि पराग (pollen) उसी पौधे या आनुवंशिक रूप से समान पौधे से आता है। यह निषेचन की प्रक्रिया में हस्तक्षेप करता है, जिससे बीज (seed) का विकास बाधित होता है। स्व-असंगतता कई तंत्रों द्वारा संचालित होती है, जिन्हें मुख्य रूप से दो श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: गैमिकोनगैटिव (Gametophytic) और ज़िगोटिक (Zygotic) स्व-असंगतता।
गैमिकोनगैटिव स्व-असंगतता (Gametophytic Self-Incompatibility)
इस प्रकार की स्व-असंगतता में, पराग नलिका की संगतता (compatibility) पराग के गुणसूत्रों (chromosomes) पर निर्भर करती है। पराग में मौजूद 'S' जीन (S-genes) अंडाशय में मौजूद 'S' जीनों से मेल नहीं खाते हैं तो पराग नलिका का विकास रुक जाता है। यह अवरोधक प्रक्रिया अंडाशय में मौजूद विशिष्ट प्रोटीन (proteins) द्वारा नियंत्रित होती है जो पराग नलिका के विकास को रोकते हैं। उदाहरण के लिए, Arabidopsis thaliana में गैमिकोनगैटिव स्व-असंगतता पाई जाती है।
ज़िगोटिक स्व-असंगतता (Zygotic Self-Incompatibility)
इस प्रकार की स्व-असंगतता में, निषेचन के बाद बनने वाले भ्रूण (embryo) की आनुवंशिक संरचना संगतता निर्धारित करती है। यहाँ, भ्रूण के गुणसूत्रों में मौजूद 'S' जीन अंडाशय के 'S' जीनों से मेल नहीं खाते तो भ्रूण मर जाता है। ज़िगोटिक स्व-असंगतता गैमिकोनगैटिव स्व-असंगतता की तुलना में कम सामान्य है। Solanum tuberosum (आलू) में यह प्रकार की स्व-असंगतता देखी जा सकती है।
पादप प्रजनन में स्व-असंगतता की प्रासंगिकता
स्व-असंगतता पादप प्रजनन कार्यक्रमों में एक महत्वपूर्ण उपकरण है। यह आनुवंशिक विविधता को बनाए रखने और बेहतर लक्षणों (desirable traits) वाले पौधों को विकसित करने में मदद करता है।
- आनुवंशिक विविधता का संरक्षण: स्व-असंगतता पौधों को स्वयं से प्रजनन करने से रोकती है, जो आनुवंशिक विविधता को बनाए रखने के लिए महत्वपूर्ण है। विविधता होने से पौधों को बदलते पर्यावरणीय परिस्थितियों (environmental conditions) के अनुकूल होने में मदद मिलती है।
- नवीन संकरण (Hybrid Vigor): स्व-असंगतता का उपयोग संकर (hybrid) बीज (hybrid seed) विकसित करने के लिए किया जा सकता है। स्व-असंगतता के कारण, दो अलग-अलग पौधों को क्रॉस-परागण (cross-pollination) करने की आवश्यकता होती है, जिससे संकर बीज प्राप्त होते हैं जो मूल पौधों की तुलना में अधिक उपज (yield) देते हैं।
- रोग प्रतिरोधक क्षमता (Disease Resistance): स्व-असंगतता का उपयोग रोग प्रतिरोधी (disease-resistant) पौधों को विकसित करने के लिए किया जा सकता है। विभिन्न पौधों को क्रॉस-परागण करके, रोग प्रतिरोधक जीनों को एक साथ लाया जा सकता है।
- अनुकूलन (Adaptation): स्व-असंगतता पौधों को विशिष्ट पर्यावरणीय परिस्थितियों के लिए अनुकूलित करने में मदद करती है, जैसे कि सूखा (drought) या अत्यधिक गर्मी (extreme heat)।
| स्व-असंगतता का प्रकार | क्रियाविधि | उदाहरण |
|---|---|---|
| गैमिकोनगैटिव | पराग के गुणसूत्रों पर निर्भर; पराग नलिका का विकास अवरुद्ध | Arabidopsis thaliana |
| ज़िगोटिक | भ्रूण के गुणसूत्रों पर निर्भर; भ्रूण का विकास अवरुद्ध | Solanum tuberosum (आलू) |
भारत में स्व-असंगतता का महत्व
भारत में, स्व-असंगतता का उपयोग विभिन्न फसलों (crops) में सुधार (improvement) के लिए किया जाता है, जैसे कि गेहूं (wheat), चावल (rice), और मक्का (maize)। राष्ट्रीय कृषि अनुसंधान प्रणाली (National Agricultural Research System) स्व-असंगतता के सिद्धांतों का उपयोग करके उच्च उपज और रोग प्रतिरोधी किस्मों को विकसित करने पर ध्यान केंद्रित कर रही है। उदाहरण के लिए, चावल की कुछ किस्मों में स्व-असंगतता का उपयोग रोग प्रतिरोधी पौधों को विकसित करने के लिए किया गया है, जिससे उत्पादकता में वृद्धि हुई है।
Conclusion
स्व-असंगतता पादप प्रजनन का एक महत्वपूर्ण पहलू है, जो आनुवंशिक विविधता को बनाए रखने और बेहतर फसल की किस्मों को विकसित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। गैमिकोनगैटिव और ज़िगोटिक स्व-असंगतता जैसी विभिन्न क्रियाविधियाँ पौधों को स्वयं से प्रजनन करने से रोकती हैं, जिससे संकर बीज और रोग प्रतिरोधी पौधे विकसित करने की संभावना बढ़ जाती है। भारत में, स्व-असंगतता का उपयोग विभिन्न फसलों में उत्पादकता और गुणवत्ता में सुधार के लिए किया जा रहा है, जो खाद्य सुरक्षा (food security) के लिए महत्वपूर्ण है। भविष्य में, स्व-असंगतता के तंत्र को बेहतर ढंग से समझने और उसका उपयोग अधिक कुशल पादप प्रजनन कार्यक्रमों को विकसित करने के लिए किया जा सकता 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.