UPSC MainsBOTANY-PAPER-I202120 Marks
Q27.

सूक्ष्म-प्रवर्धन की विभिन्न अवस्थाओं का वर्णन कीजिए और परम्परागत प्रवर्धन विधियों की तुलना में इसकी श्रेष्ठता की विवेचना कीजिए।

How to Approach

इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, सूक्ष्म-प्रवर्धन की विभिन्न अवस्थाओं (जैसे कि कैलस निर्माण, अंगजनन, रोपण) को क्रमबद्ध रूप से समझाना होगा। फिर, पारंपरिक प्रवर्धन विधियों (बीज द्वारा, कटिंग द्वारा, ग्राफ्टिंग द्वारा) की तुलना में सूक्ष्म-प्रवर्धन की श्रेष्ठता को स्पष्ट करना होगा, जिसमें तेजी से प्रवर्धन, रोगमुक्त पौधे, पूरे वर्ष प्रवर्धन, और आनुवंशिक रूप से समान पौधे प्राप्त करने जैसे पहलुओं को शामिल किया जाना चाहिए। उत्तर में उदाहरणों का प्रयोग करना महत्वपूर्ण है।

Model Answer

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Introduction

सूक्ष्म-प्रवर्धन, जिसे ऊतक संवर्धन (Tissue Culture) के नाम से भी जाना जाता है, पादप प्रजनन की एक आधुनिक तकनीक है जिसमें पौधों के छोटे से टुकड़े (एक्सप्लांट) को नियंत्रित परिस्थितियों में पोषक माध्यम पर उगाकर बड़ी संख्या में समान पौधे उत्पन्न किए जाते हैं। यह तकनीक कृषि, वानिकी और औषधीय पौधों के उत्पादन में क्रांति लाने की क्षमता रखती है। पारंपरिक प्रवर्धन विधियों की तुलना में, सूक्ष्म-प्रवर्धन अधिक कुशल, तेज और विश्वसनीय है, जिससे उच्च गुणवत्ता वाले पौधों का उत्पादन संभव होता है। इस विधि ने पौधों के संरक्षण और जैव प्रौद्योगिकी के क्षेत्र में भी महत्वपूर्ण योगदान दिया है।

सूक्ष्म-प्रवर्धन की विभिन्न अवस्थाएँ

सूक्ष्म-प्रवर्धन एक बहु-चरणीय प्रक्रिया है, जिसकी विभिन्न अवस्थाएँ निम्नलिखित हैं:

  • एक्सप्लांट का चयन और तैयारी: यह प्रक्रिया पौधे के किसी भी भाग (पत्ती, तना, जड़, फूल) से शुरू होती है जिसे एक्सप्लांट कहा जाता है। एक्सप्लांट को सतह को स्टरलाइज़ किया जाता है ताकि किसी भी प्रकार के संदूषण से बचा जा सके।
  • कैलस निर्माण: स्टरलाइज़ किए गए एक्सप्लांट को पोषक माध्यम में रखा जाता है, जिसमें आवश्यक पोषक तत्व, हार्मोन (ऑक्सिन और साइटोकिनिन) और अन्य वृद्धि कारक होते हैं। इन हार्मोनों की उपस्थिति में, एक्सप्लांट कोशिकाएँ विभाजित होकर एक अविभेदित कोशिका द्रव्यमान बनाती हैं जिसे कैलस कहा जाता है।
  • अंगजनन: कैलस कोशिकाओं को फिर से विभेदित करने के लिए प्रेरित किया जाता है, जिससे जड़ें, तने और पत्तियाँ विकसित होती हैं। यह प्रक्रिया हार्मोन संतुलन को बदलकर और पोषक माध्यम की संरचना को बदलकर नियंत्रित की जाती है।
  • रोपण: विकसित पौधों को पोषक माध्यम से निकालकर गमलों या खेतों में प्रत्यारोपित किया जाता है। रोपण से पहले, पौधों को धीरे-धीरे बाहरी वातावरण के अनुकूल बनाने के लिए अभ्यस्त किया जाता है।

परम्परागत प्रवर्धन विधियों की तुलना में सूक्ष्म-प्रवर्धन की श्रेष्ठता

सूक्ष्म-प्रवर्धन पारंपरिक प्रवर्धन विधियों की तुलना में कई मायनों में श्रेष्ठ है। इसकी तुलना निम्नलिखित तालिका में दी गई है:

विशेषता परम्परागत प्रवर्धन सूक्ष्म-प्रवर्धन
प्रवर्धन की गति धीमी तेज
पौधों की संख्या कम अधिक
रोग नियंत्रण मुश्किल आसान (रोगमुक्त पौधे)
मौसम पर निर्भरता निर्भर स्वतंत्र (पूरे वर्ष प्रवर्धन)
आनुवंशिक समानता भिन्नता संभव समान (क्लोन)
स्थान की आवश्यकता अधिक कम

विस्तृत विवेचना:

  • तेजी से प्रवर्धन: सूक्ष्म-प्रवर्धन से कुछ ही समय में बड़ी संख्या में पौधे प्राप्त किए जा सकते हैं, जबकि पारंपरिक विधियों में अधिक समय लगता है।
  • रोगमुक्त पौधे: सूक्ष्म-प्रवर्धन में, पौधों को स्टरलाइज़ परिस्थितियों में उगाया जाता है, जिससे वे रोगों से मुक्त रहते हैं।
  • पूरे वर्ष प्रवर्धन: सूक्ष्म-प्रवर्धन मौसम पर निर्भर नहीं करता है, इसलिए इसे पूरे वर्ष किया जा सकता है।
  • आनुवंशिक रूप से समान पौधे: सूक्ष्म-प्रवर्धन से प्राप्त पौधे आनुवंशिक रूप से समान होते हैं, जो वांछित लक्षणों को बनाए रखने में मदद करता है।
  • दुर्लभ पौधों का संरक्षण: सूक्ष्म-प्रवर्धन का उपयोग दुर्लभ और लुप्तप्राय पौधों को संरक्षित करने के लिए किया जा सकता है।

उदाहरण: केले के पौधों में, सूक्ष्म-प्रवर्धन का उपयोग रोगमुक्त और उच्च उपज देने वाले पौधों को प्राप्त करने के लिए किया जाता है। इसी प्रकार, ऑर्किड जैसे सजावटी पौधों के व्यावसायिक उत्पादन में भी सूक्ष्म-प्रवर्धन का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

Conclusion

सूक्ष्म-प्रवर्धन पादप प्रजनन और जैव प्रौद्योगिकी के क्षेत्र में एक महत्वपूर्ण उपकरण है। यह पारंपरिक प्रवर्धन विधियों की तुलना में कई लाभ प्रदान करता है, जैसे कि तेजी से प्रवर्धन, रोगमुक्त पौधे, पूरे वर्ष प्रवर्धन, और आनुवंशिक रूप से समान पौधे प्राप्त करने की क्षमता। भविष्य में, सूक्ष्म-प्रवर्धन का उपयोग फसलों की उत्पादकता बढ़ाने, जलवायु परिवर्तन के प्रति पौधों की अनुकूलन क्षमता में सुधार करने और जैव विविधता को संरक्षित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभा 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.

Additional Resources

Key Definitions

एक्सप्लांट (Explant)
एक्सप्लांट पौधे का वह हिस्सा है जिसका उपयोग ऊतक संवर्धन में किया जाता है, जैसे कि पत्ती, तना, जड़ या फूल का एक छोटा टुकड़ा।
टोटिपोटेंसी (Totipotency)
टोटिपोटेंसी एक पौधे की कोशिका की वह क्षमता है जो पूरे पौधे को विकसित करने में सक्षम होती है। सूक्ष्म-प्रवर्धन इस सिद्धांत पर आधारित है।

Key Statistics

भारत में सूक्ष्म-प्रवर्धन उद्योग का आकार 2023 में लगभग 250 करोड़ रुपये का था और इसके 2028 तक 500 करोड़ रुपये तक पहुंचने का अनुमान है।

Source: उद्योग रिपोर्ट (2023)

विश्व स्तर पर, सूक्ष्म-प्रवर्धन बाजार 2022 में 2.8 बिलियन अमेरिकी डॉलर का था और 2028 तक 4.5 बिलियन अमेरिकी डॉलर तक पहुंचने का अनुमान है, जो 8.5% की चक्रवृद्धि वार्षिक वृद्धि दर (CAGR) दर्शाता है।

Source: मार्केट रिसर्च रिपोर्ट (2023)

Examples

केले का ऊतक संवर्धन

केले के पौधों में, सूक्ष्म-प्रवर्धन का उपयोग रोगमुक्त और उच्च उपज देने वाले पौधों को प्राप्त करने के लिए किया जाता है, खासकर 'ग्रैंड नैन' किस्म में जो पनामा रोग के प्रति संवेदनशील है।

Frequently Asked Questions

सूक्ष्म-प्रवर्धन की सीमाएँ क्या हैं?

सूक्ष्म-प्रवर्धन महंगा हो सकता है, इसके लिए विशेष उपकरणों और कुशल कर्मियों की आवश्यकता होती है। कुछ पौधों में, ऊतक संवर्धन करना मुश्किल होता है, और उत्पन्न पौधों में आनुवंशिक परिवर्तन होने की संभावना भी होती है।

Topics Covered

BotanyPlant BiotechnologyMicropropagationPlant PropagationTissue Culture