Model Answer
0 min readIntroduction
परागकण, पौधों के प्रजनन चक्र का एक अनिवार्य हिस्सा हैं, जिनमें नर युग्मक (male gametes) होते हैं। इन सूक्ष्म कणों का सफल स्थानांतरण और निषेचन ही नई पीढ़ी के पौधों के निर्माण का आधार है। पराग भंडारण एक ऐसी तकनीक है जो इन महत्वपूर्ण आनुवंशिक संसाधनों को लंबे समय तक संरक्षित रखने में मदद करती है। यह न केवल पादप प्रजनन कार्यक्रमों के लिए महत्वपूर्ण है, बल्कि जैव विविधता के संरक्षण और कृषि में सुधार के लिए भी आवश्यक है। आधुनिक जैव प्रौद्योगिकी ने पराग भंडारण और निषेचन की तकनीकों को काफी उन्नत किया है, जिससे पौधों के प्रजनन और आनुवंशिक सुधार में नई संभावनाएँ खुली हैं।
पराग भंडारण का महत्त्व
पराग भंडारण, जिसे 'पराग बैंक' भी कहा जाता है, विभिन्न पादप प्रजातियों के परागकणों को नियंत्रित परिस्थितियों में लंबे समय तक संग्रहीत करने की प्रक्रिया है। इसका महत्त्व निम्नलिखित बिंदुओं में समझा जा सकता है:
- पादप प्रजनन कार्यक्रम: यह पादप प्रजनकों को वांछित गुणों वाले पौधों के बीच संकरण कराने के लिए वर्ष भर परागकणों की उपलब्धता सुनिश्चित करता है, भले ही फूल आने का मौसम सीमित हो। यह नए और बेहतर फसल किस्मों के विकास में सहायक है।
- जैव विविधता का संरक्षण: जलवायु परिवर्तन और आवासों के विनाश के कारण कई पादप प्रजातियाँ विलुप्त होने के कगार पर हैं। पराग भंडारण इन संकटग्रस्त प्रजातियों के आनुवंशिक संसाधनों को संरक्षित करने का एक प्रभावी तरीका है, जो भविष्य में उनके पुनरुत्पादन या पुनर्स्थापन में सहायक हो सकता है।
- कृषि उत्पादकता में सुधार: उन्नत परागकणों के भंडारण से उच्च उपज वाली, रोग प्रतिरोधी और बेहतर गुणवत्ता वाली फसल किस्मों को विकसित करने में मदद मिलती है, जिससे वैश्विक खाद्य सुरक्षा में योगदान होता है।
- आनुवंशिक विविधता बनाए रखना: यह विभिन्न पादप प्रजातियों की आनुवंशिक विविधता को बनाए रखने में मदद करता है, जो पर्यावरणीय परिवर्तनों के प्रति अनुकूलन क्षमता के लिए महत्वपूर्ण है।
- शोध और अध्ययन: पराग बैंक शोधकर्ताओं को विभिन्न परागकणों की विशेषताओं, अंकुरण क्षमता और आनुवंशिक संरचना का अध्ययन करने के लिए सामग्री प्रदान करते हैं, जिससे पादप विज्ञान में नई खोजें होती हैं।
- दूरस्थ संकरण (Distant Hybridization): यह उन प्रजातियों के बीच संकरण को संभव बनाता है जो भौगोलिक रूप से दूर हैं या जिनके फूल आने का समय भिन्न होता है।
परागकणों के भंडारण के लिए अपनाए गए तरीके
परागकणों के भंडारण के लिए कई तरीके अपनाए जाते हैं, जो मुख्य रूप से उनके व्यवहार्यता (viability) और भंडारण अवधि पर निर्भर करते हैं:
1. अल्पकालिक भंडारण (Short-term Storage)
- कम तापमान और आर्द्रता: अधिकांश परागकणों को कुछ दिनों से लेकर हफ्तों तक सामान्य रेफ्रिजरेटर तापमान (4°C - 10°C) और नियंत्रित आर्द्रता (30% - 50%) पर संग्रहीत किया जा सकता है। इस विधि का उपयोग आमतौर पर तत्काल उपयोग के लिए किया जाता है।
- आर्द्रता-नियंत्रित कक्ष: कुछ परागकणों को कम आर्द्रता वाले कक्षों में संग्रहीत किया जाता है ताकि उनके जल सामग्री को नियंत्रित किया जा सके और उनकी व्यवहार्यता को बनाए रखा जा सके।
2. दीर्घकालिक भंडारण (Long-term Storage) - क्रायोप्रिजर्वेशन (Cryopreservation)
क्रायोप्रिजर्वेशन अत्यंत निम्न तापक्रम पर जैविक सामग्री को संरक्षित करने की एक उन्नत तकनीक है। परागकणों के दीर्घकालिक भंडारण के लिए यह सबसे प्रभावी तरीका है।
- सिद्धांत: इस विधि में परागकणों को चयापचय गतिविधियों को न्यूनतम करने के लिए बहुत कम तापमान पर रखा जाता है, जिससे उनकी व्यवहार्यता कई वर्षों तक बनी रहती है।
- प्रक्रिया:
- परागकणों का संग्रहण: स्वस्थ और परिपक्व परागकणों को सावधानीपूर्वक एकत्र किया जाता है।
- क्रायोप्रोटेक्टेंट का उपयोग: परागकणों को जमने से होने वाली क्षति से बचाने के लिए क्रायोप्रोटेक्टेंट (जैसे ग्लिसरॉल, DMSO) नामक रसायनों का उपयोग किया जाता है। ये कोशिका के अंदर बर्फ के क्रिस्टल बनने से रोकते हैं।
- धीमी या तेज ठंडक: परागकणों को नियंत्रित दर पर धीरे-धीरे ठंडा किया जाता है ताकि कोशिका क्षति को कम किया जा सके। कुछ मामलों में तेजी से ठंडक भी अपनाई जाती है।
- तरल नाइट्रोजन में भंडारण: परागकणों को -196°C के तापमान पर तरल नाइट्रोजन में संग्रहीत किया जाता है। इस तापमान पर लगभग सभी जैविक गतिविधियाँ रुक जाती हैं, जिससे परागकणों की व्यवहार्यता लंबे समय तक बनी रहती है (कई वर्षों से लेकर दशकों तक)।
- पुनरुत्थान (Thawing): उपयोग से पहले, परागकणों को नियंत्रित तरीके से गर्म किया जाता है और उनकी अंकुरण क्षमता का परीक्षण किया जाता है।
- पराग बैंक: क्रायोप्रिजर्वेशन तकनीकों का उपयोग करके विशेष पराग बैंक स्थापित किए जाते हैं, जो विभिन्न पादप प्रजातियों के परागकणों को सुरक्षित रखते हैं।
टेस्ट ट्यूब निषेचन पर टिप्पणी
टेस्ट ट्यूब निषेचन, जिसे पादप विज्ञान में इन विट्रो निषेचन (In vitro Fertilization) भी कहा जाता है, एक जैव-प्रौद्योगिकीय तकनीक है जिसमें परागकणों और अंडाणु का संलयन पौधे के शरीर के बाहर, एक नियंत्रित प्रयोगशाला वातावरण (जैसे टेस्ट ट्यूब या पेट्री डिश) में किया जाता है। यह मानव में 'टेस्ट ट्यूब बेबी' प्रक्रिया के समान है, लेकिन पौधों पर लागू होती है।
प्रक्रिया और महत्त्व:
- परागकण अंकुरण: परागकणों को एक पोषक माध्यम (culture medium) पर अंकुरित किया जाता है ताकि पराग नली (pollen tube) विकसित हो सके।
- अंडाणु का अलगाव: पौधे के अंडाशय या बीजांड से अंडाणु को अलग किया जाता है।
- इन विट्रो संलयन: पराग नली से नर युग्मक को निकाल कर सीधे अंडाणु के साथ संलयित किया जाता है, जिससे युग्मनज (zygote) का निर्माण होता है।
- भ्रूण विकास और पादप पुनर्जनन: निर्मित युग्मनज को आगे पोषक माध्यम पर विकसित करके भ्रूण (embryo) और फिर पूर्ण पौधे में विकसित किया जाता है।
उपयोगिता:
- संकरण में बाधाओं को दूर करना: कुछ पादप प्रजातियों में प्राकृतिक रूप से निषेचन संभव नहीं होता है (जैसे पराग नली का धीमी गति से बढ़ना या वर्तिकाग्र की असंगति)। इन विट्रो निषेचन इन बाधाओं को दूर करके दूरस्थ संकरण और नई प्रजातियों के विकास को संभव बनाता है।
- संकटग्रस्त प्रजातियों का संरक्षण: यह उन प्रजातियों के लिए विशेष रूप से उपयोगी है जहां बीज उत्पादन या प्राकृतिक प्रजनन दर कम है।
- रोग प्रतिरोधी किस्में: यह विधि विशिष्ट रोगों के प्रति प्रतिरोधी जीन वाले पौधों को विकसित करने में सहायता कर सकती है।
- शोध और अध्ययन: इन विट्रो निषेचन पादप प्रजनन, आनुवंशिकी और विकास जीव विज्ञान के अध्ययन के लिए एक नियंत्रित मंच प्रदान करता है।
संक्षेप में, टेस्ट ट्यूब निषेचन पादप जैव प्रौद्योगिकी में एक शक्तिशाली उपकरण है जो पादप प्रजनन की सीमाओं को पार करने और कृषि एवं संरक्षण में नई संभावनाएँ खोलने में मदद करता है।
Conclusion
पराग भंडारण और टेस्ट ट्यूब निषेचन जैसी उन्नत जैव-प्रौद्योगिकीय तकनीकें आधुनिक पादप विज्ञान और कृषि के लिए अत्यंत महत्वपूर्ण हैं। पराग भंडारण, विशेषकर क्रायोप्रिजर्वेशन, हमें पादप आनुवंशिक संसाधनों की रक्षा करने, विलुप्तप्राय प्रजातियों को बचाने और भविष्य की खाद्य सुरक्षा सुनिश्चित करने में सक्षम बनाता है। टेस्ट ट्यूब निषेचन प्राकृतिक प्रजनन बाधाओं को दूर करके नई और बेहतर फसल किस्मों के विकास का मार्ग प्रशस्त करता है। इन तकनीकों का निरंतर विकास टिकाऊ कृषि प्रथाओं और जैव विविधता संरक्षण के प्रयासों को और मजबूत करेगा, जिससे मानव कल्याण और पर्यावरणीय स्थिरता के लिए 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.