Model Answer
0 min readIntroduction
संकर बीज (hybrid seed) कृषि उत्पादन में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, जो उच्च उपज और बेहतर गुणवत्ता वाले फसलों के उत्पादन में सहायक होते हैं। यह प्रदर्शन, जिसे संकर ओज (hybrid vigor) या हेटेरोसिस (heterosis) के रूप में जाना जाता है, संकर पौधों में जनक पौधों की तुलना में बेहतर गुणों का प्रदर्शन है। हेटेरोसिस की अवधारणा 19वीं शताब्दी में जॉर्ज हैरिसन और निकोलाई वाविलोव द्वारा प्रस्तावित की गई थी। वर्तमान समय में, हेटेरोसिस की समझ न केवल कृषि उत्पादन को बढ़ाने के लिए महत्वपूर्ण है, बल्कि पौधों की प्रजनन विधियों को बेहतर बनाने और नई फसल किस्मों को विकसित करने के लिए भी आवश्यक है। इस उत्तर में, हम संकर ओज के कार्यात्मक (functional) और आण्विक (molecular) आधारों का विस्तार से वर्णन करेंगे।
संकर ओज: कार्यात्मक आधार (Functional Basis of Hybrid Vigor)
हेटेरोसिस, जिसे आमतौर पर संकर ओज के रूप में जाना जाता है, एक ऐसी घटना है जिसमें दो अलग-अलग जनक पौधों के संकरण (cross-breeding) से उत्पन्न संकर पीढ़ी (hybrid generation) में बेहतर प्रदर्शन देखा जाता है। यह बेहतर प्रदर्शन मात्रात्मक (quantitative) लक्षणों, जैसे कि उपज, ऊंचाई, रोग प्रतिरोधक क्षमता और पर्यावरणीय तनाव के प्रति सहनशीलता में दिखाई देता है। हेटेरोसिस के कार्यात्मक आधार को समझने के लिए, निम्नलिखित पहलुओं पर ध्यान देना आवश्यक है:
1. प्रभुत्व परिकल्पना (Dominance Hypothesis)
प्रभुत्व परिकल्पना के अनुसार, हेटेरोसिस जनक पौधों से लाभकारी अलिजों (alleles) के प्रभुत्व (dominance) के कारण होता है। संकर पीढ़ी में, हानिकारक अलिजों का प्रभाव लाभकारी अलिजों द्वारा दबा दिया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप बेहतर प्रदर्शन होता है। यह विशेष रूप से उन लक्षणों के लिए सच है जो कई जीनों द्वारा नियंत्रित होते हैं।
2. साइटोप्लाज्मिक नर बांझपन (Cytoplasmic Male Sterility - CMS)
CMS एक ऐसी स्थिति है जिसमें नर पौधे पराग (pollen) का उत्पादन करने में असमर्थ होते हैं, जिसके परिणामस्वरूप वे बीज पैदा करने में असमर्थ होते हैं। CMS का उपयोग संकर बीज उत्पादन में व्यापक रूप से किया जाता है क्योंकि यह परागण (pollination) को नियंत्रित करने और संकरण प्रक्रिया को आसान बनाने में मदद करता है। CMS अक्सर माइटोकॉन्ड्रियल जीनों (mitochondrial genes) में उत्परिवर्तन (mutation) के कारण होता है।
3. उप-आनुवांशिक कारक (Epigenetic Factors)
उप-आनुवांशिक कारक डीएनए (DNA) अनुक्रम में परिवर्तन किए बिना जीन अभिव्यक्ति (gene expression) को प्रभावित करते हैं। ये कारक, जैसे कि डीएनए मेथिलिकेशन (DNA methylation) और हिस्टोन संशोधन (histone modification), संकर पीढ़ी में जीन अभिव्यक्ति में परिवर्तन ला सकते हैं, जिसके परिणामस्वरूप हेटेरोसिस होता है। संकर पीढ़ी में, जनक पौधों से अलग उप-आनुवांशिक मार्किंग (epigenetic marking) का संयोजन हो सकता है, जो बेहतर प्रदर्शन में योगदान देता है।
संकर ओज: आण्विक आधार (Molecular Basis of Hybrid Vigor)
हेटेरोसिस के आण्विक आधार को समझना एक जटिल चुनौती है, लेकिन हाल के वर्षों में महत्वपूर्ण प्रगति हुई है। कुछ प्रमुख आण्विक तंत्र निम्नलिखित हैं:
1. मात्रात्मक लक्षण लोकी (Quantitative Trait Loci - QTLs)
QTLs डीएनए के क्षेत्र हैं जो मात्रात्मक लक्षणों को प्रभावित करते हैं। हेटेरोसिस के लिए कई QTLs की पहचान की गई है, जो विभिन्न पौधों के लक्षणों, जैसे कि उपज, ऊंचाई और रोग प्रतिरोधक क्षमता को नियंत्रित करते हैं। QTLs का उपयोग संकर पौधों में लाभकारी जीनों की पहचान करने और उन्हें लक्षित करने के लिए किया जा सकता है।
2. ट्रांसजेनरेशनल उप-आनुवांशिक विरासत (Transgenerational Epigenetic Inheritance)
यह एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें उप-आनुवांशिक परिवर्तन कई पीढ़ियों तक पारित हो सकते हैं। हेटेरोसिस के संदर्भ में, यह सुझाव दिया गया है कि जनक पौधों से उप-आनुवांशिक मार्किंग संकर पीढ़ी में पारित हो सकते हैं, जो उनके बेहतर प्रदर्शन में योगदान करते हैं।
3. माइक्रोआरएनए (MicroRNAs - miRNAs)
miRNAs छोटे, गैर-कोडिंग आरएनए अणु (RNA molecules) हैं जो जीन अभिव्यक्ति को नियंत्रित करते हैं। हेटेरोसिस के लिए miRNAs की भूमिका तेजी से स्पष्ट हो रही है। संकर पीढ़ी में miRNAs का अभिव्यक्ति पैटर्न (expression pattern) जनक पौधों से भिन्न हो सकता है, जिसके परिणामस्वरूप बेहतर प्रदर्शन होता है।
| आधार (Basis) | विवरण (Description) |
|---|---|
| प्रभुत्व परिकल्पना (Dominance Hypothesis) | लाभकारी अलिजों का प्रभुत्व हानिकारक अलिजों के प्रभाव को दबा देता है। |
| साइटोप्लाज्मिक नर बांझपन (CMS) | माइटोकॉन्ड्रियल जीनों में उत्परिवर्तन के कारण पराग उत्पादन में कमी। |
| QTLs | मात्रात्मक लक्षणों को प्रभावित करने वाले डीएनए क्षेत्र। |
| miRNAs | जीन अभिव्यक्ति को नियंत्रित करने वाले छोटे आरएनए अणु। |
Conclusion
संक्षेप में, संकर ओज एक जटिल घटना है जो कार्यात्मक और आण्विक दोनों तंत्रों द्वारा संचालित होती है। प्रभुत्व परिकल्पना, साइटोप्लाज्मिक नर बांझपन और उप-आनुवांशिक कारक हेटेरोसिस के कार्यात्मक आधार को समझने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। QTLs, ट्रांसजेनरेशनल उप-आनुवांशिक विरासत और miRNAs जैसे आण्विक तंत्र हेटेरोसिस की आनुवंशिक जटिलताओं को उजागर करते हैं। भविष्य के अनुसंधान को इन तंत्रों की गहरी समझ पर ध्यान केंद्रित करना चाहिए ताकि कृषि उत्पादन को और बेहतर बनाया जा सके और नई फसल किस्मों को विकसित किया जा सके।
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.