UPSC MainsBOTANY-PAPER-I202015 Marks
Q29.

सोमाक्लोनी विभिन्नताओं को परिभाषित कीजिए । इन्हे कैसे उत्पादित करते हैं ? फसल सुधार में इसके अनुप्रयोगों को लिखिए ।

How to Approach

इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, सबसे पहले सोमाक्लोनी विविधताओं की परिभाषा और उनके प्रकारों को स्पष्ट करना आवश्यक है। फिर, इन विविधताओं को उत्पन्न करने की विधियों का वर्णन करना होगा, जिसमें उत्परिवर्तन, पुनर्संयोजन और बहुगुणन शामिल हैं। अंत में, फसल सुधार में सोमाक्लोनी विविधताओं के अनुप्रयोगों पर प्रकाश डालना होगा, जैसे कि रोग प्रतिरोधक क्षमता, उपज में वृद्धि और अनुकूलन क्षमता में सुधार। उत्तर को स्पष्ट और संक्षिप्त रखने के लिए, उदाहरणों और केस स्टडीज का उपयोग करना उचित होगा।

Model Answer

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Introduction

सोमाक्लोनी विविधताएं, पौधों में होने वाले आनुवंशिक परिवर्तन हैं जो जनन कोशिकाओं (gametes) के बजाय कायिक कोशिकाओं (somatic cells) में उत्पन्न होते हैं। ये विविधताएं विरासत में नहीं मिलती हैं, लेकिन वे पौधों के विकास और अनुकूलन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती हैं। आधुनिक कृषि में, सोमाक्लोनी विविधताओं का उपयोग फसल सुधार के लिए एक शक्तिशाली उपकरण के रूप में किया जा रहा है। ये विविधताएं पौधों में वांछनीय लक्षणों को उत्पन्न करने और उन्हें स्थिर करने में मदद करती हैं, जिससे उच्च उपज और बेहतर गुणवत्ता वाले फसलें प्राप्त होती हैं।

सोमाक्लोनी विविधताएं: परिभाषा एवं प्रकार

सोमाक्लोनी विविधताएं, पौधों के कायिक कोशिकाओं में होने वाले आनुवंशिक परिवर्तन हैं। ये परिवर्तन डीएनए में उत्परिवर्तन, गुणसूत्रों की संख्या में परिवर्तन (बहुगुणन), या गुणसूत्रों की संरचना में परिवर्तन के कारण हो सकते हैं। सोमाक्लोनी विविधताओं को मुख्य रूप से तीन प्रकारों में वर्गीकृत किया जा सकता है:

  • उत्परिवर्तन (Mutations): डीएनए अनुक्रम में परिवर्तन, जो बिंदु उत्परिवर्तन, विलोपन, या सम्मिलन के रूप में हो सकते हैं।
  • बहुगुणन (Polyploidy): गुणसूत्रों की संख्या में वृद्धि, जैसे कि त्रिगुणन (triploidy) या टेट्राप्लोइडी (tetraploidy)।
  • गुणसूत्र संरचनात्मक परिवर्तन (Chromosome structural changes): गुणसूत्रों में विलोपन, सम्मिलन, व्युत्क्रमण या स्थानांतरण।

सोमाक्लोनी विविधताओं का उत्पादन

सोमाक्लोनी विविधताओं को प्राकृतिक रूप से या कृत्रिम रूप से उत्पन्न किया जा सकता है।

  • प्राकृतिक विधियां: प्राकृतिक परिस्थितियों में, सोमाक्लोनी विविधताएं विकिरण, रसायनों, या वायरस के संपर्क में आने के कारण उत्पन्न हो सकती हैं।
  • कृत्रिम विधियां: कृत्रिम रूप से, सोमाक्लोनी विविधताओं को उत्पन्न करने के लिए विभिन्न तकनीकों का उपयोग किया जाता है, जिनमें शामिल हैं:
    • रसायनिक उत्परिवर्तन (Chemical mutagenesis): पौधों को उत्परिवर्तजन रसायनों, जैसे कि कोल्चिसिन (colchicine) के संपर्क में लाना।
    • विकिरण उत्परिवर्तन (Radiation mutagenesis): पौधों को विकिरण, जैसे कि गामा किरणें या एक्स-रे के संपर्क में लाना।
    • ऊतक संवर्धन (Tissue culture): पौधों के ऊतकों को कृत्रिम माध्यम पर उगाना, जिससे विविधताओं का उत्पन्न होना संभव होता है।
    • जीन संपादन (Gene editing): CRISPR-Cas9 जैसी तकनीकों का उपयोग करके डीएनए अनुक्रम को सटीक रूप से संपादित करना।

फसल सुधार में सोमाक्लोनी विविधताओं के अनुप्रयोग

सोमाक्लोनी विविधताएं फसल सुधार में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती हैं। कुछ प्रमुख अनुप्रयोग निम्नलिखित हैं:

  • रोग प्रतिरोधक क्षमता में सुधार: सोमाक्लोनी विविधताओं का उपयोग पौधों में रोग प्रतिरोधक जीन को उत्पन्न करने और स्थिर करने के लिए किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, गेहूं में जंग रोग प्रतिरोधक किस्मों को विकसित करने के लिए सोमाक्लोनी विविधताओं का उपयोग किया गया है।
  • उपज में वृद्धि: सोमाक्लोनी विविधताएं पौधों में उपज बढ़ाने वाले जीन को उत्पन्न करने में मदद कर सकती हैं। उदाहरण के लिए, चावल में बौनी किस्मों को विकसित करने के लिए सोमाक्लोनी विविधताओं का उपयोग किया गया है, जिससे उपज में काफी वृद्धि हुई है।
  • अनुकूलन क्षमता में सुधार: सोमाक्लोनी विविधताएं पौधों को प्रतिकूल पर्यावरणीय परिस्थितियों, जैसे कि सूखा, लवणता, और तापमान चरम सीमाओं के प्रति अधिक अनुकूल बनाने में मदद कर सकती हैं।
  • गुणवत्ता में सुधार: सोमाक्लोनी विविधताएं फलों और सब्जियों की गुणवत्ता, जैसे कि स्वाद, रंग, और पोषण मूल्य में सुधार करने में मदद कर सकती हैं।
फसल सोमाक्लोनी विविधता का अनुप्रयोग परिणाम
गेहूं जंग रोग प्रतिरोधक क्षमता उच्च उपज और रोग मुक्त फसल
चावल बौनी किस्मों का विकास उपज में वृद्धि और आवास में सुधार
कपास कीट प्रतिरोधक क्षमता कीटनाशकों के उपयोग में कमी और पर्यावरण संरक्षण

Conclusion

सोमाक्लोनी विविधताएं पौधों में आनुवंशिक परिवर्तन का एक महत्वपूर्ण स्रोत हैं, जो फसल सुधार के लिए एक शक्तिशाली उपकरण प्रदान करती हैं। इन विविधताओं को उत्पन्न करने और उनका उपयोग करने के लिए विभिन्न तकनीकों का विकास किया गया है, जो कृषि उत्पादकता और खाद्य सुरक्षा को बढ़ाने में महत्वपूर्ण योगदान दे रहा है। भविष्य में, जीन संपादन जैसी नई तकनीकों के उपयोग से सोमाक्लोनी विविधताओं के अनुप्रयोगों का विस्तार होने की संभावना है, जिससे और भी बेहतर फसलें विकसित की जा सकेंगी।

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

कायिक कोशिकाएं (Somatic cells)
शरीर की कोशिकाएं जो जनन कोशिकाओं (gametes) के अलावा सभी कोशिकाएं हैं। ये कोशिकाएं विरासत में नहीं मिलती हैं।
बहुगुणन (Polyploidy)
गुणसूत्रों की संख्या में वृद्धि, जो पौधों में आकार, उपज और अनुकूलन क्षमता में परिवर्तन ला सकती है।

Key Statistics

2022 में, भारत का कृषि उत्पादन 314.5 मिलियन टन था, जिसमें सोमाक्लोनी विविधताओं के माध्यम से विकसित फसलों का महत्वपूर्ण योगदान था।

Source: कृषि और किसान कल्याण मंत्रालय, भारत सरकार (ज्ञान कटऑफ 2023)

भारत में, लगभग 60% कृषि भूमि सिंचाई के अधीन है, और सोमाक्लोनी विविधताओं का उपयोग सूखा-सहिष्णु फसलों को विकसित करने के लिए किया जा रहा है।

Source: जल संसाधन मंत्रालय, भारत सरकार (ज्ञान कटऑफ 2023)

Examples

बौनी गेहूं किस्म

1960 के दशक में, नॉर्मन बोरलॉग ने सोमाक्लोनी विविधताओं का उपयोग करके बौनी गेहूं किस्मों को विकसित किया, जिससे भारत और अन्य विकासशील देशों में हरित क्रांति हुई।