UPSC MainsBOTANY-PAPER-I202510 Marks150 Words
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Q19.

निम्नलिखित प्रत्येक प्रश्न का उत्तर लगभग 150 शब्दों में दीजिए : (e) भ्रूण बचाव क्या है ? यह प्रणाली (विधि) फ़सल सुधार में किस तरह मददगार है ? इसकी दो हानियाँ बताइए।

How to Approach

इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, सबसे पहले 'भ्रूण बचाव' को परिभाषित करना आवश्यक है, जिसमें इसकी प्रक्रिया और उद्देश्य शामिल हों। इसके बाद, फसल सुधार में इसकी भूमिका और महत्व को स्पष्ट करना होगा, जिसमें विशिष्ट उदाहरण दिए जा सकते हैं। अंत में, इस तकनीक से जुड़ी दो प्रमुख हानियों या सीमाओं का उल्लेख करना चाहिए। उत्तर को संरचित और बिंदुवार प्रस्तुत करने से अधिकतम अंक प्राप्त किए जा सकते हैं।

Model Answer

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Introduction

भ्रूण बचाव (Embryo Rescue) पादप ऊतक संवर्धन की एक महत्वपूर्ण तकनीक है जिसका उपयोग उन अपरिपक्व या कमजोर भ्रूणों को बचाने के लिए किया जाता है जो सामान्य परिस्थितियों में विकसित नहीं हो पाते या नष्ट हो जाते हैं। विशेष रूप से, दूरस्थ संकरण (Distant Hybridization) या अंतरजातीय संकरण से उत्पन्न होने वाले भ्रूणों के विकास में यह विधि अत्यंत सहायक होती है, क्योंकि इनमें अक्सर भ्रूणपोष (Endosperm) का उचित विकास नहीं हो पाता, जिससे भ्रूण को पोषण नहीं मिल पाता और वह मर जाता है। इस तकनीक में, अपरिपक्व भ्रूण को पौधे से अलग करके एक कृत्रिम पोषक माध्यम में संवर्धित किया जाता है, जिससे उसे विकसित होने का अवसर मिलता है और एक पूर्ण पौधे का निर्माण संभव हो पाता है। यह पादप प्रजनन में आनुवंशिक विविधता के दोहन के लिए एक शक्तिशाली उपकरण है।

भ्रूण बचाव क्या है?

भ्रूण बचाव एक ऐसी तकनीक है जिसमें अपरिपक्व या कमजोर पादप भ्रूणों को पौधे से निकालकर नियंत्रित परिस्थितियों में एक कृत्रिम पोषक माध्यम पर संवर्धित किया जाता है। इसका मुख्य उद्देश्य ऐसे भ्रूणों को बचाना है जो प्राकृतिक रूप से विकसित होने में असमर्थ होते हैं या जिन्हें भ्रूणपोष की कमी या अन्य विकासात्मक बाधाओं के कारण नष्ट होने का खतरा होता है। इस प्रक्रिया में, अपरिपक्व बीजांड (ovules) या भ्रूण को रोगाणुमुक्त अवस्था में पोषक माध्यम में स्थानांतरित किया जाता है, जहाँ उन्हें वृद्धि के लिए आवश्यक हार्मोन, शर्करा, विटामिन और खनिज उपलब्ध कराए जाते हैं। यह माध्यम प्राकृतिक भ्रूणपोष के विकल्प के रूप में कार्य करता है, जिससे भ्रूण का निरंतर विकास सुनिश्चित होता है और अंततः एक व्यवहार्य पादप का निर्माण होता है।

फसल सुधार में भ्रूण बचाव की उपयोगिता

भ्रूण बचाव प्रणाली फसल सुधार में कई तरह से मददगार है:

  • दूरस्थ संकरण का सफल निष्पादन: यह तकनीक अंतरजातीय (interspecific) और अंतरजेनेरिक (intergeneric) संकरण से उत्पन्न होने वाले व्यवहार्य संकर (viable hybrids) प्राप्त करने में महत्वपूर्ण है। दूरस्थ संकरण अक्सर प्रजातियों के बीच आनुवंशिक बाधाओं के कारण विफल हो जाता है, जिससे भ्रूण का पतन हो जाता है। भ्रूण बचाव इस बाधा को दूर कर उपयोगी जीनों को जंगली प्रजातियों से खेती की जाने वाली किस्मों में स्थानांतरित करने में मदद करता है, जैसे रोग प्रतिरोधक क्षमता या सूखे के प्रति सहनशीलता।
  • लंबी सुषुप्तता अवधि वाले बीजों का अंकुरण: कुछ पौधों की प्रजातियों के बीजों में लंबी सुषुप्तता अवधि होती है या वे कठिनता से अंकुरित होते हैं। भ्रूण बचाव द्वारा इन बीजों से भ्रूण निकालकर उन्हें सीधे विकसित किया जा सकता है, जिससे प्रजनन चक्र छोटा हो जाता है और नई किस्मों के विकास में लगने वाला समय कम हो जाता है।
  • पोषक तत्वों की कमी वाले भ्रूणों का विकास: यदि भ्रूणपोष का विकास अपर्याप्त होता है, तो भ्रूण को पोषण नहीं मिल पाता और वह नष्ट हो जाता है। भ्रूण बचाव तकनीक में कृत्रिम माध्यम भ्रूणपोष का कार्य करता है, जिससे ऐसे भ्रूणों को भी पूर्ण पौधे में विकसित किया जा सकता है।
  • लुप्तप्राय प्रजातियों का संरक्षण: दुर्लभ या लुप्तप्राय पौधों की प्रजातियों के संरक्षण में भी यह तकनीक सहायक है, जहाँ बीजों का उत्पादन कम होता है या अंकुरण दर बहुत कम होती है। भ्रूण बचाव से इन प्रजातियों के अस्तित्व को बनाए रखने में मदद मिलती है।
  • वायरस मुक्त पौधों का उत्पादन: कुछ मामलों में, संक्रमित पौधों से भ्रूण बचाव के माध्यम से वायरस मुक्त पौधे प्राप्त किए जा सकते हैं, जिससे स्वस्थ पौध सामग्री उपलब्ध होती है।

भ्रूण बचाव की दो हानियाँ

भ्रूण बचाव तकनीक के कई लाभ होने के बावजूद, इसकी कुछ सीमाएँ और हानियाँ भी हैं:

  1. उच्च लागत और तकनीकी विशेषज्ञता की आवश्यकता:
    • यह तकनीक महंगी होती है क्योंकि इसमें विशिष्ट प्रयोगशाला उपकरण, रोगाणुमुक्त वातावरण और विशेष पोषक माध्यमों की आवश्यकता होती है।
    • प्रक्रिया को सफलतापूर्वक निष्पादित करने के लिए अत्यधिक कुशल और प्रशिक्षित तकनीशियनों की आवश्यकता होती है। सूक्ष्म और जटिल भ्रूणों को बिना क्षति पहुंचाए निकालना और संवर्धित करना तकनीकी रूप से चुनौतीपूर्ण होता है।
    • छोटे पैमाने के किसानों या कम विकसित देशों के लिए यह तकनीक अक्सर सुलभ नहीं होती है।
  2. संक्रमण का उच्च जोखिम और विफलता दर:
    • चूंकि यह प्रक्रिया पूरी तरह से रोगाणुमुक्त वातावरण में की जाती है, किसी भी प्रकार का जीवाणु या कवक संदूषण (contamination) पूरे संवर्धन को नष्ट कर सकता है। इससे उच्च विफलता दर हो सकती है।
    • भ्रूण को पौधे से निकालने के दौरान या संवर्धन के दौरान संक्रमण का खतरा हमेशा बना रहता है, जिसके परिणामस्वरूप बहुत से भ्रूण विकसित नहीं हो पाते या मर जाते हैं।
    • भ्रूण की व्यवहार्यता (viability) और संवर्धन माध्यम की अनुकूलता पर भी सफलता निर्भर करती है, और इन कारकों में भिन्नता के कारण परिणाम हमेशा सुसंगत नहीं होते।

Conclusion

भ्रूण बचाव तकनीक पादप जैव प्रौद्योगिकी का एक शक्तिशाली उपकरण है जिसने पादप प्रजनन के क्षेत्र में क्रांति ला दी है। यह दूरस्थ संकरण जैसी आनुवंशिक बाधाओं को दूर करके नई और बेहतर फसल किस्मों के विकास को संभव बनाता है, जिससे खाद्य सुरक्षा और कृषि उत्पादकता में वृद्धि होती है। हालांकि, इसकी उच्च लागत, तकनीकी विशेषज्ञता की आवश्यकता और संक्रमण के जोखिम जैसी कुछ चुनौतियाँ हैं। इन सीमाओं के बावजूद, यह विधि आनुवंशिक विविधता के दोहन और लुप्तप्राय प्रजातियों के संरक्षण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती रहेगी, जिससे भविष्य की फसल सुधार पहलों के लिए नए रास्ते खुलेंगे।

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

दूरस्थ संकरण (Distant Hybridization)
यह दो भिन्न प्रजातियों या वंशों के पौधों के बीच प्रजनन कराने की प्रक्रिया है, जिसका उद्देश्य वांछित लक्षणों को एक पौधे से दूसरे में स्थानांतरित करना है। अक्सर यह तकनीक प्राकृतिक रूप से सफल नहीं हो पाती, क्योंकि भ्रूणपोष के उचित विकास न होने से भ्रूण नष्ट हो जाता है।
भ्रूणपोष (Endosperm)
यह बीज के अंदर पाया जाने वाला एक पोषक ऊतक है जो विकासशील भ्रूण को पोषण प्रदान करता है। कुछ संकरणों में, भ्रूणपोष का विकास अपर्याप्त होता है, जिससे भ्रूण की मृत्यु हो जाती है।

Key Statistics

कृषि एवं किसान कल्याण मंत्रालय के अनुसार, भारत ने 2024-25 में रिकॉर्ड खाद्यान्न उत्पादन का लक्ष्य रखा है, जिसमें फसल सुधार तकनीकों का महत्वपूर्ण योगदान है। भ्रूण बचाव जैसी जैव-तकनीकें इस लक्ष्य को प्राप्त करने में सहायक हैं।

Source: कृषि एवं किसान कल्याण मंत्रालय (भारत सरकार)

अंतर्राष्ट्रीय पादप आनुवंशिक संसाधन संधि (International Treaty on Plant Genetic Resources for Food and Agriculture - ITPGRFA) के तहत 2024 तक 64 खाद्य और चारा फसलों से संबंधित 15 लाख से अधिक पादप आनुवंशिक संसाधनों को संरक्षित किया जा चुका है, जिसमें भ्रूण बचाव तकनीकें आनुवंशिक विविधता के दोहन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती हैं।

Source: खाद्य और कृषि संगठन (FAO)

Examples

सब्जी फसलों में रोग प्रतिरोधक क्षमता

कृषि सेवा पोर्टल के अनुसार, भ्रूण बचाव तकनीक का उपयोग करके जंगली टमाटर (Solanum pennellii) से सूखे के प्रतिरोधी जीन को खेती वाले टमाटर में स्थानांतरित किया गया है। इसी प्रकार, भिंडी की जंगली प्रजाति एबलमोस्कस मनीहोट (Abelmoschus manihot) से पीली शिरा मोजेक वायरस और फल छेदक प्रतिरोधकता जैसे महत्वपूर्ण गुणों को खेती वाली भिंडी में सफलतापूर्वक शामिल किया गया है।

गेहूं और राई का संकरण (ट्रिटिकेल)

ट्रिटिकेल (Triticale) गेहूं (Triticum) और राई (Secale) के संकरण से विकसित एक मानव निर्मित फसल है। इस संकरण में अक्सर भ्रूण बचाव तकनीक का उपयोग किया जाता है, क्योंकि प्रारंभिक संकर भ्रूण अक्सर व्यवहार्य नहीं होते। ट्रिटिकेल में गेहूं की उत्पादकता और राई की प्रतिकूल पर्यावरणीय परिस्थितियों के प्रति सहनशीलता के गुण होते हैं।

Frequently Asked Questions

भ्रूण बचाव के लिए किस प्रकार के पोषक माध्यम का उपयोग किया जाता है?

भ्रूण बचाव के लिए उपयोग किए जाने वाले पोषक माध्यम में सामान्यतः शर्करा (जैसे सुक्रोज), अकार्बनिक लवण, विटामिन, और पादप वृद्धि नियामक (जैसे ऑक्सिन और साइटोकिनिन) शामिल होते हैं। माध्यम की संरचना पौधे की प्रजाति और भ्रूण की विकासात्मक अवस्था के आधार पर भिन्न हो सकती है।

Topics Covered

पादप जैव प्रौद्योगिकीपादप प्रजननभ्रूण बचावफसल सुधारपादप प्रजननजैव प्रौद्योगिकीहानियाँ