UPSC MainsAGRICULTURE-PAPER-I202210 Marks150 Words
Q3.

फसलीय पौधों में ऊर्ध्वाधर एवं क्षैतिज रोग प्रतिरोध से आप क्या समझते हैं?

How to Approach

This question requires defining and differentiating between vertical and horizontal disease resistance in crop plants. A structured approach is crucial. First, define both types of resistance. Then, explain the mechanisms behind each. Illustrate with examples. Finally, briefly discuss the importance of both for sustainable agriculture and crop improvement programs. The answer should be concise and demonstrate understanding of the underlying principles. Structure: Definition -> Vertical Resistance (mechanism, example) -> Horizontal Resistance (mechanism, example) -> Comparison -> Importance.

Model Answer

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Introduction

फसलीय पौधों में रोग प्रतिरोधक क्षमता एक महत्वपूर्ण गुण है जो फसल की उत्पादकता और खाद्य सुरक्षा सुनिश्चित करने में मदद करता है। रोग प्रतिरोधक क्षमता दो मुख्य प्रकार की होती है: ऊर्ध्वाधर (vertical) और क्षैतिज (horizontal)। ऊर्ध्वाधर प्रतिरोधक क्षमता एक विशिष्ट रोगज़नक़ (pathogen) के खिलाफ मजबूत प्रतिक्रिया प्रदान करती है, जबकि क्षैतिज प्रतिरोधक क्षमता कई रोगज़नक़ों के खिलाफ व्यापक सुरक्षा प्रदान करती है। हाल के वर्षों में, जलवायु परिवर्तन और रोगज़नक़ों के तेजी से विकास के कारण, दोनों प्रकार की प्रतिरोधक क्षमता का महत्व और भी बढ़ गया है। इस उत्तर में, हम इन दोनों प्रकार की रोग प्रतिरोधक क्षमता को विस्तार से समझेंगे।

ऊर्ध्वाधर रोग प्रतिरोधक क्षमता (Vertical Disease Resistance)

ऊर्ध्वाधर रोग प्रतिरोधक क्षमता, जिसे 'क्लासिकल प्रतिरोधक क्षमता' भी कहा जाता है, एक विशिष्ट जीन के बीच बातचीत के परिणामस्वरूप विकसित होती है, जो पौधे में मौजूद होता है और रोगज़नक़ में मौजूद संगत जीन (avirulence gene) के साथ। यह आमतौर पर मोनोजीनिक (monogenic) होती है, जिसका अर्थ है कि यह एक ही जीन द्वारा नियंत्रित होती है।

तंत्र (Mechanism): जब रोगज़नक़ पौधे पर आक्रमण करता है, तो यह संगत जीन उत्पादक प्रोटीन को पहचानता है, जिससे एक रक्षा प्रतिक्रिया शुरू होती है, जैसे कि हाइपरसेंसिटिविटी (hypersensitivity) – संक्रमित कोशिकाओं की मृत्यु।

उदाहरण (Example): 'गेलो' (Gle) जीन गेहूं में पत्ती के जंग (leaf rust) के खिलाफ प्रतिरोध प्रदान करता है। यह जीन एक विशिष्ट जंग रोगज़नक़ के आक्रमण को रोकता है।

क्षैतिज रोग प्रतिरोधक क्षमता (Horizontal Disease Resistance)

क्षैतिज रोग प्रतिरोधक क्षमता, जिसे 'ब्रॉड-स्पेक्ट्रम प्रतिरोधक क्षमता' (broad-spectrum resistance) भी कहा जाता है, कई जीनों द्वारा नियंत्रित होती है और यह रोगज़नक़ की एक विस्तृत श्रृंखला के खिलाफ सुरक्षा प्रदान करती है। यह बहु-जीनिक (polygenic) होती है और इसमें कई छोटे प्रभाव वाले जीन शामिल होते हैं।

तंत्र (Mechanism): यह प्रतिरोधक क्षमता पौधे के शारीरिक और रासायनिक रक्षा तंत्र को मजबूत करके काम करती है, जैसे कि कोशिका भित्ति की मजबूती बढ़ाना, एंटी-ऑक्सीडेंट का उत्पादन बढ़ाना और रोगज़नक़ के प्रवेश को बाधित करना।

उदाहरण (Example): धान (rice) में 'पीबीए' (PBA) जीन क्षैतिज प्रतिरोध प्रदान करता है जो ब्लास्ट (blast) रोग सहित कई रोगों से सुरक्षा प्रदान करता है। यह जीन सीधे रोगज़नक़ को नहीं रोकता है, बल्कि पौधे की सामान्य रक्षा प्रणाली को मजबूत करता है।

ऊर्ध्वाधर और क्षैतिज प्रतिरोधक क्षमता की तुलना

विशेषता (Feature) ऊर्ध्वाधर प्रतिरोधक क्षमता (Vertical Resistance) क्षैतिज प्रतिरोधक क्षमता (Horizontal Resistance)
जीन की संख्या (Number of genes) मोनोजेनिक (Monogenic) बहु-जीनिक (Polygenic)
प्रतिक्रिया की विशिष्टता (Specificity of response) उच्च (High) - एक विशिष्ट रोगज़नक़ के खिलाफ निम्न (Low) - कई रोगज़नक़ों के खिलाफ
विकास की गति (Speed of development) तेज़ (Fast) धीमी (Slow)
रोगज़नक़ का अनुकूलन (Pathogen adaptation) आसान (Easy) - रोगज़नक़ आसानी से प्रतिरोध को पार कर सकता है कठिन (Difficult) - रोगज़नक़ के लिए प्रतिरोध को पार करना मुश्किल

महत्व (Importance)

दोनों प्रकार की रोग प्रतिरोधक क्षमता महत्वपूर्ण हैं। ऊर्ध्वाधर प्रतिरोधक क्षमता का उपयोग अक्सर पारंपरिक प्रजनन कार्यक्रमों में किया जाता है, जबकि क्षैतिज प्रतिरोधक क्षमता फसल की स्थिरता (stability) और दीर्घकालिक उत्पादकता के लिए महत्वपूर्ण है। रोगज़नक़ों के तेजी से विकसित होने की स्थिति में, क्षैतिज प्रतिरोधक क्षमता अधिक टिकाऊ समाधान प्रदान करती है क्योंकि रोगज़नक़ को प्रतिरोध को पार करने के लिए कई जीनों में परिवर्तन करने की आवश्यकता होती है।

Conclusion

संक्षेप में, ऊर्ध्वाधर और क्षैतिज रोग प्रतिरोधक क्षमता फसल संरक्षण के दो महत्वपूर्ण पहलू हैं। ऊर्ध्वाधर प्रतिरोधक क्षमता विशिष्ट रोगों के खिलाफ त्वरित सुरक्षा प्रदान करती है, जबकि क्षैतिज प्रतिरोधक क्षमता व्यापक सुरक्षा प्रदान करती है और रोगज़नक़ों के अनुकूलन के प्रति अधिक प्रतिरोधी होती है। भविष्य में, एकीकृत रोग प्रबंधन रणनीतियों (integrated disease management strategies) को विकसित करने के लिए दोनों प्रकार की प्रतिरोधक क्षमता का उपयोग करना आवश्यक होगा ताकि फसल उत्पादकता और खाद्य सुरक्षा सुनिश्चित की 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.

Additional Resources

Key Definitions

रोगज़नक़ (Pathogen)
एक जीव (जैसे कि कवक, जीवाणु, वायरस) जो पौधे या जानवर में रोग का कारण बनता है।
हाइपरसेंसिटिविटी (Hypersensitivity)
एक रक्षात्मक प्रतिक्रिया जिसमें संक्रमित पौधे की कोशिकाएं रोगज़नक़ के आक्रमण को रोकने के लिए स्वयं को नष्ट कर देती हैं।

Key Statistics

फसल रोगों के कारण वैश्विक खाद्य उत्पादन का लगभग 20-30% नुकसान होता है। (FAO, 2019)

Source: FAO (Food and Agriculture Organization)

भारत में, फसल रोगों के कारण कृषि उत्पादन में 15-20% का नुकसान होता है। (Ministry of Agriculture & Farmers Welfare, 2021)

Source: Ministry of Agriculture & Farmers Welfare, India

Frequently Asked Questions

क्या ऊर्ध्वाधर प्रतिरोधक क्षमता रोगज़नक़ों के अनुकूलन के प्रति अधिक संवेदनशील क्यों है?

ऊर्ध्वाधर प्रतिरोधक क्षमता एक विशिष्ट जीन पर निर्भर करती है। रोगज़नक़ आसानी से उत्परिवर्तन (mutation) के माध्यम से इस जीन को बायपास कर सकते हैं, जिससे प्रतिरोध अप्रभावी हो जाता है।

क्षैतिज प्रतिरोधक क्षमता को कैसे बढ़ाया जा सकता है?

क्षैतिज प्रतिरोधक क्षमता को बढ़ाने के लिए, पौधों के शारीरिक और रासायनिक रक्षा तंत्र को मजबूत करने वाले जीनों की पहचान करना और उन्हें फसल में शामिल करना महत्वपूर्ण है।

Topics Covered

BotanyAgricultureDisease ResistancePlant PathologyCrop Protection