UPSC MainsBOTANY-PAPER-I202120 Marks
Q20.

आवृतबीजी के मादा युग्मकोद्भिद के परिवर्धन का समुचित चित्र सहित वर्णन कीजिए।

How to Approach

इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, सबसे पहले मादा युग्मकोद्भिद (female gametophyte) की संरचना को स्पष्ट रूप से परिभाषित करना आवश्यक है। फिर, इसके विकास के विभिन्न चरणों को क्रमबद्ध रूप से, चित्र सहित, विस्तार से बताना होगा। उत्तर में भ्रूणकोश (embryo sac) के भीतर कोशिकाओं की भूमिका और उनके कार्यों का उल्लेख करना महत्वपूर्ण है। संरचनात्मक विवरण के साथ-साथ, प्रत्येक चरण के दौरान होने वाली महत्वपूर्ण प्रक्रियाओं पर भी ध्यान केंद्रित करना चाहिए।

Model Answer

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Introduction

आवृतबीजी (Angiosperms) पादप जगत में सबसे विकसित और व्यापक समूह हैं। इनका प्रजनन जटिल होता है, जिसमें मादा युग्मकोद्भिद (female gametophyte) का विकास एक महत्वपूर्ण चरण है। मादा युग्मकोद्भिद, जिसे भ्रूणकोश (embryo sac) भी कहा जाता है, अंडाशय (ovary) के भीतर बीजांड (ovule) में विकसित होता है और इसमें अंडे की कोशिका (egg cell) और अन्य सहायक कोशिकाएं होती हैं जो निषेचन (fertilization) में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती हैं। इस संरचना का समुचित विकास ही बीज (seed) और फल (fruit) के निर्माण का आधार बनता है।

आवृतबीजी के मादा युग्मकोद्भिद का परिवर्धन (Development of Female Gametophyte in Angiosperms)

मादा युग्मकोद्भिद का विकास बीजांड (ovule) के भीतर होता है। यह विकास कई चरणों में पूरा होता है, जिन्हें निम्नलिखित रूप से समझा जा सकता है:

1. बीजांड की संरचना (Structure of Ovule)

बीजांड आवृतबीजी पौधों में बीज का अग्रदूत होता है। इसकी संरचना में निम्नलिखित भाग शामिल होते हैं:

  • टेगमेन (Tegmen): बीजांड की बाहरी सुरक्षात्मक परत।
  • इंटीग्यूमेंट्स (Integuments): टेगमेन के भीतर की परतें, जो बीजांड को घेरती हैं।
  • माइक्रोपाइल (Micropyle): इंटीग्यूमेंट्स में एक छोटा छिद्र, जिससे पराग नलिका (pollen tube) प्रवेश करती है।
  • न्युसेलस (Nucellus): बीजांड का केंद्रीय भाग, जिसमें मादा युग्मकोद्भिद विकसित होता है।
  • चैल्ज़ा (Chalaza): बीजांड का आधार, जो प्लसेंटा (placenta) से जुड़ा होता है।

2. मेगास्पोरोजेनेसिस (Megasporogenesis)

यह प्रक्रिया न्युसेलस (nucellus) में एक मेगास्पोर मदर सेल (megaspore mother cell) के निर्माण से शुरू होती है। यह कोशिका अर्धसूत्रीविभाजन (meiosis) से गुजरती है और चार मेगास्पोर (megaspores) बनाती है। आमतौर पर, इनमें से केवल एक मेगास्पोर कार्यात्मक होता है, जबकि अन्य तीन नष्ट हो जाते हैं। कार्यात्मक मेगास्पोर हैप्लोइड (haploid) होता है।

3. मेगागेमोफाइट का विकास (Development of Megagametophyte)

कार्यात्मक मेगास्पोर तीन बार माइटोसिस (mitosis) से गुजरता है, जिसके परिणामस्वरूप आठ नाभिक (nuclei) बनते हैं। ये नाभिक बीजांड के भीतर विशिष्ट स्थानों पर व्यवस्थित होते हैं। इस प्रक्रिया को मेगागेमोफाइट विकास (megagametophyte development) कहा जाता है।

नाभिकों का व्यवस्थापन इस प्रकार होता है:

  • तीन नाभिक बीजांड के एक सिरे पर एकत्रित होते हैं, जो अंडे की कोशिका (egg cell) और दो सहायक कोशिकाएं (synergids) बनाते हैं।
  • अन्य तीन नाभिक बीजांड के विपरीत सिरे पर एकत्रित होते हैं, जो विरोधी नाभिक (antipodal cells) बनाते हैं।
  • मध्य में दो नाभिक ध्रुवीय नाभिक (polar nuclei) के रूप में रहते हैं।

इस प्रकार, एक परिपक्व मादा युग्मकोद्भिद (embryo sac) में निम्नलिखित कोशिकाएं होती हैं:

  • अंडा कोशिका (Egg cell): निषेचन के लिए तैयार।
  • दो सहायक कोशिकाएं (Synergids): पराग नलिका को निर्देशित करने में मदद करती हैं।
  • तीन विरोधी नाभिक (Antipodal cells): इनका कार्य स्पष्ट नहीं है, लेकिन माना जाता है कि ये पोषण प्रदान करते हैं।
  • दो ध्रुवीय नाभिक (Polar nuclei): निषेचन के बाद एंडोस्पर्म (endosperm) बनाने में भाग लेते हैं।
Female Gametophyte Development

4. निषेचन (Fertilization)

निषेचन की प्रक्रिया में, पराग नलिका (pollen tube) माइक्रोपाइल (micropyle) के माध्यम से बीजांड में प्रवेश करती है और अंडा कोशिका (egg cell) के साथ मिलकर युग्मनज (zygote) बनाती है। इसके साथ ही, एक दूसरा शुक्राणु कोशिका (sperm cell) ध्रुवीय नाभिकों (polar nuclei) के साथ मिलकर प्राथमिक एंडोस्पर्म नाभिक (primary endosperm nucleus) बनाती है, जो बाद में एंडोस्पर्म (endosperm) में विकसित होता है।

Conclusion

मादा युग्मकोद्भिद का विकास आवृतबीजी पौधों के जीवन चक्र का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है। यह प्रक्रिया बीजांड के भीतर जटिल चरणों से गुजरती है, जिसके परिणामस्वरूप अंडे की कोशिका और अन्य सहायक कोशिकाएं बनती हैं जो निषेचन के लिए तैयार होती हैं। इस विकास की समझ बीज और फल के निर्माण को समझने के लिए आवश्यक है, जो पौधों के प्रजनन और प्रसार में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। भविष्य में, इस प्रक्रिया को बेहतर ढंग से समझने के लिए आणविक जीव विज्ञान (molecular biology) और आनुवंशिकी (genetics) के क्षेत्र में और अधिक शोध की आवश्यकता 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.

Additional Resources

Key Definitions

मेगास्पोरोजेनेसिस (Megasporogenesis)
मेगास्पोरोजेनेसिस वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा मेगास्पोर मदर सेल (megaspore mother cell) अर्धसूत्रीविभाजन (meiosis) द्वारा चार मेगास्पोर (megaspores) बनाता है।
एंडोस्पर्म (Endosperm)
एंडोस्पर्म बीज के भीतर का पोषक ऊतक है, जो भ्रूण (embryo) के विकास के लिए आवश्यक पोषक तत्व प्रदान करता है। यह आमतौर पर हैप्लोइड (haploid) होता है और निषेचन के बाद ध्रुवीय नाभिकों (polar nuclei) के साथ शुक्राणु कोशिका (sperm cell) के संलयन से बनता है।

Key Statistics

भारत में, 2022-23 में खाद्य उत्पादन 315.7 मिलियन टन था, जिसमें अनाज, दालें, तेल के बीज, और फल शामिल थे। (स्रोत: कृषि और किसान कल्याण मंत्रालय, भारत सरकार)

Source: कृषि और किसान कल्याण मंत्रालय, भारत सरकार

भारत विश्व के चावल उत्पादकों में अग्रणी है, जिसका वैश्विक चावल उत्पादन में लगभग 20% योगदान है। (स्रोत: अंतर्राष्ट्रीय चावल अनुसंधान संस्थान, 2023)

Source: अंतर्राष्ट्रीय चावल अनुसंधान संस्थान (IRRI), 2023

Examples

गेहूं में मादा युग्मकोद्भिद

गेहूं (Wheat) में, मादा युग्मकोद्भिद का विकास अन्य आवृतबीजी पौधों के समान ही होता है, जिसमें मेगास्पोरोजेनेसिस और मेगागेमोफाइट विकास शामिल हैं। निषेचन के बाद, एंडोस्पर्म और भ्रूण (embryo) विकसित होते हैं, जो बीज का निर्माण करते हैं।

Frequently Asked Questions

मादा युग्मकोद्भिद के विकास में सहायक कोशिकाओं (synergids) की क्या भूमिका है?

सहायक कोशिकाएं पराग नलिका को बीजांड में निर्देशित करने और निषेचन प्रक्रिया में सहायता करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती हैं। वे अंडा कोशिका के आसपास स्थित होती हैं और निषेचन के लिए आवश्यक संकेत प्रदान करती हैं।

Topics Covered

BotanyAngiospermsEmbryo SacReproductionPlant Development