UPSC MainsBOTANY-PAPER-I202415 Marks150 Words
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Q26.

बेसल मीडिया, ग्रोथ रेगुलेटर्स, स्टेरिलाइजेशन व कल्चर स्थितियाँ, पादप ऊतक संवर्धन तकनीकों के प्रमुख घटक हैं। इनमें से प्रत्येक घटक पर व्याख्यात्मक टिप्पणी लिखिए।

How to Approach

इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, पादप ऊतक संवर्धन की मूलभूत आवश्यकताओं को समझना आवश्यक है। उत्तर को चार मुख्य घटकों - बेसल मीडिया, ग्रोथ रेगुलेटर्स, स्टेरिलाइजेशन और कल्चर स्थितियाँ - पर केंद्रित करना चाहिए। प्रत्येक घटक को परिभाषित करें, उसकी भूमिका स्पष्ट करें, और पादप ऊतक संवर्धन में इसके महत्व को उदाहरणों के साथ समझाएं। संरचनात्मक रूप से, प्रत्येक घटक के लिए एक अलग पैराग्राफ समर्पित करें।

Model Answer

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Introduction

पादप ऊतक संवर्धन (Plant Tissue Culture) एक ऐसी तकनीक है जिसमें पादप कोशिकाओं, ऊतकों या अंगों को नियंत्रित परिस्थितियों में पोषक माध्यम पर उगाया जाता है। यह तकनीक पादप प्रजनन, रोग-मुक्त पादपों का उत्पादन, और जैव प्रौद्योगिकी में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। इस प्रक्रिया में सफलता सुनिश्चित करने के लिए, कुछ प्रमुख घटकों का उचित प्रबंधन आवश्यक है, जिनमें बेसल मीडिया, ग्रोथ रेगुलेटर्स, स्टेरिलाइजेशन प्रक्रियाएं और उपयुक्त कल्चर स्थितियाँ शामिल हैं। ये घटक पादप कोशिकाओं के विकास और विभेदन के लिए आवश्यक वातावरण प्रदान करते हैं।

बेसल मीडिया (Basal Media)

बेसल मीडिया पादप ऊतक संवर्धन का आधार है। यह आवश्यक पोषक तत्वों, जैसे कि मैक्रो- और माइक्रो-न्यूट्रीएंट्स, विटामिन, और कार्बन स्रोत (आमतौर पर सुक्रोज) का मिश्रण होता है। सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले बेसल मीडिया में से एक मुरुशिगे और स्कूग (Murashige and Skoog - MS) मीडिया है, जिसे 1962 में विकसित किया गया था। यह मीडिया विभिन्न प्रकार के पादपों के ऊतकों के विकास के लिए उपयुक्त है। बेसल मीडिया का pH मान आमतौर पर 5.7 से 5.8 के बीच रखा जाता है, जो पादप कोशिकाओं के लिए अनुकूल होता है।

ग्रोथ रेगुलेटर्स (Growth Regulators)

ग्रोथ रेगुलेटर्स, जिन्हें पादप हार्मोन भी कहा जाता है, पादप ऊतक संवर्धन में कोशिका विभाजन, विभेदन और विकास को नियंत्रित करते हैं। दो मुख्य प्रकार के ग्रोथ रेगुलेटर्स उपयोग किए जाते हैं: ऑक्सिन (Auxin) और साइटोकिनिन (Cytokinin)। ऑक्सिन, जैसे इंडोल-3-एसिटिक एसिड (IAA) और 2,4-डाइक्लोरोफेनोक्सीएसिटिक एसिड (2,4-D), कोशिका विभाजन और जड़ विकास को बढ़ावा देते हैं। साइटोकिनिन, जैसे किनेटिन और बेंज़ाइल एडेनिन (BA), कोशिका विभाजन और अंकुर विकास को प्रोत्साहित करते हैं। ऑक्सिन और साइटोकिनिन का अनुपात यह निर्धारित करता है कि ऊतक किस प्रकार का विकास करेगा - जड़, तना, या अंकुर।

स्टेरिलाइजेशन (Sterilization)

पादप ऊतक संवर्धन में स्टेरिलाइजेशन एक महत्वपूर्ण कदम है। पादप ऊतकों को स्टेरलाइज करने के लिए आमतौर पर ऑटोक्लेविंग (121°C पर 15-20 मिनट) का उपयोग किया जाता है, जो सभी सूक्ष्मजीवों को मार देता है। मीडिया को भी फिल्टर स्टेरिलाइजेशन द्वारा स्टेरलाइज किया जाता है। स्टेरिलाइजेशन यह सुनिश्चित करता है कि कल्चर में किसी भी प्रकार का संदूषण न हो, जो विकास को बाधित कर सकता है। स्टेरिलाइजेशन के बाद, पादप ऊतकों को एंटीबायोटिक्स या एंटीफंगल एजेंटों के साथ भी उपचारित किया जा सकता है ताकि संदूषण के जोखिम को कम किया जा सके।

कल्चर स्थितियाँ (Culture Conditions)

पादप ऊतक संवर्धन के लिए उपयुक्त कल्चर स्थितियाँ प्रदान करना आवश्यक है। इसमें तापमान, प्रकाश, और आर्द्रता शामिल हैं। अधिकांश पादप ऊतकों के लिए, 25°C का तापमान और 16 घंटे का प्रकाश/8 घंटे का अंधेरा चक्र अनुकूल होता है। कल्चर कक्ष में आर्द्रता को बनाए रखना भी महत्वपूर्ण है, क्योंकि यह ऊतकों को सूखने से बचाता है। कल्चर वेसल्स को वायुरोधी होना चाहिए ताकि संदूषण को रोका जा सके और उचित गैस विनिमय सुनिश्चित किया जा सके।

Conclusion

संक्षेप में, बेसल मीडिया, ग्रोथ रेगुलेटर्स, स्टेरिलाइजेशन और कल्चर स्थितियाँ पादप ऊतक संवर्धन की सफलता के लिए आवश्यक घटक हैं। प्रत्येक घटक पादप कोशिकाओं के विकास और विभेदन के लिए एक विशिष्ट भूमिका निभाता है। इन घटकों का उचित प्रबंधन करके, हम रोग-मुक्त पादपों का उत्पादन कर सकते हैं, पादप प्रजनन में सुधार कर सकते हैं, और जैव प्रौद्योगिकी के क्षेत्र में नए अवसर खोल सकते हैं। भविष्य में, इन तकनीकों को और अधिक कुशल और लागत प्रभावी बनाने पर ध्यान केंद्रित किया जाना चाहिए।

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

टोटिपोटेंसी (Totipotency)
टोटिपोटेंसी पादप कोशिकाओं की वह क्षमता है जिससे वे पूरे पादप में विकसित हो सकती हैं। यह पादप ऊतक संवर्धन का आधार है।
कैलस (Callus)
कैलस पादप कोशिकाओं का एक अविभेदित द्रव्यमान है जो ऊतक संवर्धन में बनता है। यह आगे विभेदन करके जड़ें और अंकुर बना सकता है।

Key Statistics

2022 में, वैश्विक पादप ऊतक संवर्धन बाजार का आकार लगभग 1.8 बिलियन अमेरिकी डॉलर था और 2028 तक 2.7 बिलियन अमेरिकी डॉलर तक पहुंचने का अनुमान है, जो 7.5% की चक्रवृद्धि वार्षिक वृद्धि दर (CAGR) दर्शाता है।

Source: Global Plant Tissue Culture Market Report, 2023

भारत में, पादप ऊतक संवर्धन उद्योग 2025 तक 100 मिलियन अमेरिकी डॉलर तक पहुंचने का अनुमान है।

Source: Indian Biotechnology Report, 2021

Examples

केला ऊतक संवर्धन

केला एक ऐसा पादप है जिसे ऊतक संवर्धन द्वारा आसानी से प्रसारित किया जा सकता है। यह तकनीक रोग-मुक्त पौधों का उत्पादन करने और बड़े पैमाने पर केला उत्पादन को बढ़ाने में मदद करती है।

Frequently Asked Questions

पादप ऊतक संवर्धन के क्या अनुप्रयोग हैं?

पादप ऊतक संवर्धन के कई अनुप्रयोग हैं, जिनमें रोग-मुक्त पादपों का उत्पादन, पादप प्रजनन, जैव प्रौद्योगिकी, और दुर्लभ पादपों का संरक्षण शामिल है।

Topics Covered

BotanyBiotechnologyTissue CultureMediaSterilization