Model Answer
0 min readIntroduction
आधुनिक पादप प्रजनन में चिह्नक सहायक चयन (Marker-Assisted Selection - MAS) एक शक्तिशाली उपकरण है जो वांछनीय लक्षणों वाले पौधों की पहचान और चयन की प्रक्रिया को गति प्रदान करता है। यह डीएनए-आधारित चिह्नकों का उपयोग करके अप्रत्यक्ष रूप से पौधों के जीनोम में विशिष्ट जीनों या आनुवंशिक क्षेत्रों का पता लगाता है। पारंपरिक प्रजनन विधियों की तुलना में, MAS phenotype के आधार पर लंबे और श्रमसाध्य मूल्यांकन की आवश्यकता को कम करता है, जिससे प्रजनन चक्र छोटा हो जाता है और उच्च उपज, रोग प्रतिरोधक क्षमता या अन्य गुणवत्ता वाले पौधों का विकास अधिक कुशल हो जाता है। यह विशेष रूप से उन लक्षणों के लिए फायदेमंद है जो पर्यावरणीय कारकों से प्रभावित होते हैं या जिनकी पहचान करना मुश्किल होता है।
चिह्नक सहायक चयन (Marker-Assisted Selection - MAS)
चिह्नक सहायक चयन एक पादप प्रजनन तकनीक है जो वांछित phenotypic लक्षणों से जुड़े विशिष्ट डीएनए चिह्नकों का उपयोग करके पौधों का चयन करती है। इन चिह्नकों को वांछित जीन के साथ निकटता से सहलग्न किया जाता है, जिससे प्रजननकर्ता phenotype की प्रतीक्षा किए बिना या जटिल पर्यावरणीय परीक्षण किए बिना, प्रारंभिक अवस्था में ही वांछित जीनोटाइप वाले पौधों की पहचान कर सकते हैं। यह प्रक्रिया समय और संसाधनों की बचत करती है और चयन की सटीकता बढ़ाती है।
उदाहरण: धान में बैक्टीरियल लीफ ब्लाइट (BLB) रोग प्रतिरोधक क्षमता के लिए MAS का उपयोग। BLB प्रतिरोधक जीन (जैसे Xa21) से जुड़े डीएनए चिह्नक का उपयोग करके, रोगग्रस्त होने से पहले ही प्रतिरोधी पौधों की पहचान की जा सकती है।
MAS के अनुप्रयोग
आवर्तक (रिकरेन्ट) चयन (Recurrent Selection)
आवर्तक चयन का उद्देश्य एक आबादी में वांछित एलील्स की आवृत्ति बढ़ाना है। MAS इस प्रक्रिया को अधिक प्रभावी बनाता है।
- कार्यप्रणाली: MAS का उपयोग प्रत्येक चयन चक्र में वांछित लक्षणों वाले व्यक्तियों की पहचान करने के लिए किया जाता है। पारंपरिक तरीकों में, प्रत्येक चक्र में पौधों का phenotype मूल्यांकन करना पड़ता है, जो समय लेने वाला और महंगा होता है। MAS, वांछित जीन के लिए सीधे जीनोटाइप का आकलन करके, इस प्रक्रिया को गति देता है।
- लाभ: यह चयन तीव्रता को बढ़ाता है, पीढ़ी अंतराल को कम करता है, और पर्यावरणीय प्रभावों से होने वाली त्रुटियों को कम करता है, जिससे आबादी में वांछनीय जीन की आवृत्ति तेजी से बढ़ती है।
जीन पिरामिडिंग (Gene Pyramiding)
जीन पिरामिडिंग एक ऐसी तकनीक है जिसमें एक ही व्यक्ति में एक ही रोग या कीट के खिलाफ कई प्रतिरोधक जीनों को एक साथ शामिल किया जाता है। यह एकल जीन प्रतिरोध की तुलना में अधिक स्थायी और व्यापक प्रतिरोध प्रदान करता है।
- कार्यप्रणाली: MAS विभिन्न प्रतिरोधक जीनों के लिए विशिष्ट चिह्नकों का उपयोग करके यह सुनिश्चित करता है कि सभी वांछित जीन एक ही प्रजनन पंक्ति में सफलतापूर्वक शामिल हो गए हैं। पारंपरिक प्रजनन में, एक ही पौधे में कई प्रतिरोधक जीनों की उपस्थिति की पुष्टि करना मुश्किल और अविश्वसनीय हो सकता है।
- लाभ: यह पौधों को रोगजनकों या कीटों के खिलाफ व्यापक और स्थायी प्रतिरोध प्रदान करता है, क्योंकि एक ही समय में कई प्रतिरोधक तंत्रों को पार करना रोगजनक के लिए बहुत मुश्किल होता है।
क्यूटीएल आंतरक्रमण (QTL Introgression)
क्यूटीएल आंतरक्रमण में एक donor (दाता) किस्म से एक या अधिक वांछनीय मात्रात्मक लक्षण लोकस (Quantitative Trait Loci - QTLs) को एक अभिग्राही (recipient) किस्म में स्थानांतरित करना शामिल है, जबकि अभिग्राही के अधिकांश जीनोम को बनाए रखा जाता है।
- कार्यप्रणाली: MAS का उपयोग न केवल वांछित QTLs के लिए चयन करने के लिए किया जाता है, बल्कि "बैकग्राउंड सिलेक्शन" के लिए भी किया जाता है, यानी अभिग्राही किस्म के जीनोम के जितना संभव हो उतना पुनर्प्राप्त करना। विशिष्ट चिह्नक वांछित QTLs की उपस्थिति और donor DNA के अवांछित खिंचावों की अनुपस्थिति दोनों की पुष्टि करते हैं।
- लाभ: यह अभिग्राही किस्म के उत्कृष्ट कृषि संबंधी गुणों को बनाए रखते हुए एक या कुछ विशिष्ट वांछित लक्षणों में सुधार करने की अनुमति देता है। यह लक्षित तरीके से सुधार करने में मदद करता है और "लिंकेज ड्रैग" (donor क्रोमोसोम के अवांछित भागों का सहलग्नता) को कम करता है।
Conclusion
चिह्नक सहायक चयन पादप प्रजनन के क्षेत्र में एक क्रांतिकारी तकनीक है, जिसने पारंपरिक प्रजनन विधियों की सीमाओं को पार कर लिया है। आवर्तक चयन, जीन पिरामिडिंग और क्यूटीएल आंतरक्रमण जैसे अनुप्रयोगों में इसकी भूमिका ने फसलों की उपज, रोग प्रतिरोधक क्षमता और गुणवत्ता में सुधार की प्रक्रिया को काफी तेज और कुशल बना दिया है। यह विशेष रूप से उन जटिल लक्षणों के लिए महत्वपूर्ण है जिन्हें phenotypically पहचानना मुश्किल होता है। MAS के निरंतर विकास और उपयोग से भविष्य में खाद्य सुरक्षा और सतत कृषि के लक्ष्यों को प्राप्त करने में महत्वपूर्ण योगदान मिलेगा।
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.