सूक्ष्मप्रवर्धन क्या है तथा यह पारंपरिक पादप प्रवर्धन विधियों से कैसे भिन्न है ? सूक्ष्मप्रवर्धन के फ़सल सुधार और लुप्तप्राय पौधों के संरक्षण में उपयोगों पर विवरण दीजिए। इस तकनीक की चुनौतियों पर एक संक्षिप्त टिप्पणी लिखिए।

सूक्ष्मप्रवर्धन क्या है?

सूक्ष्मप्रवर्धन एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें मात्र पौधे के एक छोटे से हिस्से (जिसे कर्तोतक या explant कहते हैं) जैसे प्रविभाजी शीर्ष (meristematic apex), परागकोष, भ्रूण, एकल कोशिका या जीवद्रव्य (protoplast) का उपयोग करके प्रयोगशाला में नियंत्रित परिस्थितियों में बड़ी संख्या में आनुवंशिक रूप से समान पौधों का उत्पादन किया जाता है। इस प्रक्रिया में निम्नलिखित चरण शामिल होते हैं:

• कर्तोतक का चयन: मूल पौधे से एक छोटा, स्वस्थ ऊतक खंड लिया जाता है।
• निर्जमीकरण: कर्तोतक को सूक्ष्मजीवों से मुक्त करने के लिए रसायनों से उपचारित किया जाता है।
• आरंभ: निर्जर्मित कर्तोतक को पोषक तत्वों, हार्मोनों और वृद्धि नियामकों से युक्त संवर्धन माध्यम पर रखा जाता है, जिससे कोशिका विभाजन होता है और कोशिकाओं का एक गुच्छा (कैलस) बन सकता है, या सीधे प्ररोहों का विकास हो सकता है।
• गुणन: इष्टतम परिस्थितियों में कैलस या प्ररोहों की संख्या बढ़ाई जाती है। इस चरण को कई बार दोहराया जा सकता है।
• जड़ें: विकसित प्ररोहों को जड़ निर्माण को बढ़ावा देने वाले माध्यम में स्थानांतरित किया जाता है।
• अनुकूलन (Hardening): जड़ वाले पौधों को धीरे-धीरे बाहरी वातावरण के अनुकूल बनाया जाता है, ताकि उन्हें मिट्टी में प्रत्यारोपित किया जा सके।

सूक्ष्मप्रवर्धन और पारंपरिक पादप प्रवर्धन विधियों में भिन्नता

सूक्ष्मप्रवर्धन पारंपरिक पादप प्रवर्धन विधियों (जैसे बीज से उगाना, कलम लगाना, दाब लगाना) से कई मायनों में भिन्न है:

विशेषता	सूक्ष्मप्रवर्धन (Micropropagation)	पारंपरिक प्रवर्धन विधियाँ
प्रवर्धन की गति	अत्यधिक तीव्र; कम समय में हजारों पौधे। (उदाहरण: सागौन के 500 पौधे और यूकेलिप्टस सिट्रियोडोरा के 1,00,000 पौधे एक वर्ष में एक कली से प्राप्त किए जा सकते हैं।)	धीमी गति; सीमित संख्या में पौधे।
स्थान की आवश्यकता	बहुत कम स्थान में बड़ी संख्या में पौधे।	अधिक स्थान की आवश्यकता।
आनुवंशिक समानता	मातृ पौधे के आनुवंशिक रूप से समान (क्लोन) पौधे।	बीज द्वारा उगाए गए पौधों में आनुवंशिक विविधता हो सकती है; कायिक प्रवर्धन में समानता अधिक।
रोग मुक्ति	रोगमुक्त (विशेषकर विषाणु-मुक्त) पौधे तैयार किए जा सकते हैं।	रोगों का संचरण हो सकता है।
मौसम पर निर्भरता	नियंत्रित प्रयोगशाला परिस्थितियों के कारण वर्ष भर उत्पादन संभव।	मौसम और जलवायु परिस्थितियों पर अत्यधिक निर्भर।
बीज रहित पौधे	उन पौधों का प्रवर्धन संभव जिनमें बीज नहीं बनते (जैसे केला, अनानास, अंगूर) या जिनके बीज कम अंकुरण क्षमता वाले होते हैं।	बीज रहित पौधों का प्रवर्धन कठिन या असंभव।
लागत	प्रारंभिक लागत अधिक, लेकिन बड़े पैमाने पर उत्पादन में प्रति पौधा लागत कम हो सकती है।	सामान्यतः कम लागत, लेकिन गुणवत्ता और एकरूपता की गारंटी नहीं।

फ़सल सुधार में सूक्ष्मप्रवर्धन के उपयोग

सूक्ष्मप्रवर्धन फसल सुधार में एक महत्वपूर्ण उपकरण है, जिसके कई उपयोग हैं:

• उच्च गुणवत्ता वाले पौधों का बड़े पैमाने पर उत्पादन: यह तकनीक कम समय में रोगमुक्त, आनुवंशिक रूप से समान और उच्च गुणवत्ता वाली रोपण सामग्री का बड़े पैमाने पर उत्पादन सुनिश्चित करती है, जिससे किसानों को बेहतर उपज और एकरूपता मिलती है। उदाहरण के लिए, केले, स्ट्रॉबेरी, सेब जैसे फलों की फसलों में।
• रोग-मुक्त प्रवर्धन: मेरिस्टेमेटिक ऊतक (जो अक्सर रोगज़नक़ों से मुक्त होता है) का उपयोग करके, सूक्ष्मप्रवर्धन आलू, गन्ना और स्ट्रॉबेरी जैसे पौधों की रोग-मुक्त किस्में उत्पन्न कर सकता है, जिससे फसलों के स्वास्थ्य और उत्पादकता में सुधार होता है।
• नई किस्मों का तीव्र गुणन: पादप प्रजनकों द्वारा विकसित नई, बेहतर किस्मों को बाजार में तेजी से लाने के लिए सूक्ष्मप्रवर्धन का उपयोग किया जा सकता है, जिससे कृषि नवाचार में तेजी आती है।
• कृषि-वानिकी और वृक्षारोपण: यह तकनीक सागौन (Teak), यूकेलिप्टस जैसे महत्वपूर्ण वन वृक्षों का बड़े पैमाने पर उत्पादन करने में सहायक है, जिससे वानिकी प्रयासों को गति मिलती है।
• संकर बीजों का उत्पादन: कुछ संकर प्रजातियों के बीजों में अंकुरण क्षमता कम होती है या वे व्यवहार्य नहीं होते। सूक्ष्मप्रवर्धन इन संकरों का कायिक रूप से गुणन करने का एक प्रभावी तरीका प्रदान करता है।

लुप्तप्राय पौधों के संरक्षण में सूक्ष्मप्रवर्धन के उपयोग

जैविक विविधता के संरक्षण में सूक्ष्मप्रवर्धन की भूमिका अत्यंत महत्वपूर्ण है, विशेषकर लुप्तप्राय प्रजातियों के लिए:

• दुर्लभ और लुप्तप्राय प्रजातियों का गुणन: सूक्ष्मप्रवर्धन उन पौधों की प्रजातियों का तेजी से गुणन करने में मदद करता है जो प्राकृतिक रूप से कम संख्या में हैं, जिन्हें बीज द्वारा उगाना मुश्किल है, या जिनकी प्रजनन दर धीमी है। यह उन्हें विलुप्त होने से बचाता है। उदाहरण के लिए, आर्किड की कई दुर्लभ प्रजातियों का संरक्षण।
• आनुवंशिक विविधता का संरक्षण: हालांकि सूक्ष्मप्रवर्धन क्लोन उत्पन्न करता है, यह दुर्लभ पौधों के विभिन्न जीनोटाइप को प्रयोगशाला में बनाए रखने का एक तरीका प्रदान करता है, जिससे भविष्य के प्रजनन या पुनर्स्थापन प्रयासों के लिए आनुवंशिक सामग्री सुरक्षित रहती है।
• पुनर्स्थापन कार्यक्रम: प्रयोगशाला में उत्पादित बड़ी संख्या में पौधों का उपयोग उनके प्राकृतिक आवासों में लुप्तप्राय प्रजातियों को फिर से स्थापित करने के लिए किया जा सकता है, जिससे उनके पारिस्थितिक तंत्र को बहाल करने में मदद मिलती है। उत्तराखंड वन विभाग ने जुलाई 2025 में 14 संकटग्रस्त प्रजातियों के पुनरुद्धार के लिए विशेष कार्यक्रम शुरू किया है, जिसमें वैज्ञानिक संवर्धन तकनीकों का उपयोग किया गया है।
• बीज बैंकों का पूरक: कुछ प्रजातियों के बीज लंबे समय तक व्यवहार्य नहीं रहते या उन्हें पारंपरिक बीज बैंकों में संरक्षित नहीं किया जा सकता। ऐसे मामलों में, सूक्ष्मप्रवर्धन ऊतक संवर्धन के माध्यम से इन पौधों को संरक्षित करने का एक वैकल्पिक तरीका प्रदान करता है।
• रोगग्रस्त आबादी का पुनरुद्धार: यदि कोई लुप्तप्राय प्रजाति किसी विशिष्ट रोगज़नक़ से गंभीर रूप से प्रभावित है, तो सूक्ष्मप्रवर्धन का उपयोग रोग-मुक्त पौधों को उत्पन्न करने और स्वस्थ आबादी को फिर से स्थापित करने के लिए किया जा सकता है।

इस तकनीक की चुनौतियाँ

सूक्ष्मप्रवर्धन एक शक्तिशाली तकनीक है, लेकिन इसकी अपनी चुनौतियाँ भी हैं:

• उच्च प्रारंभिक लागत: प्रयोगशाला स्थापित करने, उपकरण खरीदने और कुशल कर्मियों को प्रशिक्षित करने के लिए महत्वपूर्ण प्रारंभिक निवेश की आवश्यकता होती है।
• संक्रमण का जोखिम: निर्जर्मित परिस्थितियों का सख्ती से पालन करना आवश्यक है, क्योंकि जीवाणु या कवक का छोटा सा संक्रमण भी पूरे बैच को नष्ट कर सकता है।
• सोमाक्लोनल विभिन्नता (Somaclonal Variation): कभी-कभी, लंबे समय तक ऊतक संवर्धन के कारण उत्पन्न पौधों में आनुवंशिक परिवर्तन (म्यूटेशन) हो सकते हैं, जो मातृ पौधे से भिन्न होते हैं। यह वांछित एकरूपता को कम कर सकता है।
• तकनीकी विशेषज्ञता की आवश्यकता: इस प्रक्रिया के लिए सूक्ष्मजैविक तकनीकों और पादप शरीर क्रिया विज्ञान के गहन ज्ञान वाले कुशल तकनीशियनों की आवश्यकता होती है।
• अनुकूलन की समस्या: प्रयोगशाला में उगाए गए पौधों को बाहरी वातावरण में जीवित रहने के लिए अनुकूलित करना चुनौतीपूर्ण हो सकता है, क्योंकि वे नियंत्रित परिस्थितियों के आदी होते हैं।
• सभी पौधों के लिए उपयुक्त नहीं: कुछ पौधों की प्रजातियाँ ऊतक संवर्धन के प्रति अत्यधिक प्रतिक्रियाशील नहीं होती हैं या उन्हें उपयुक्त संवर्धन माध्यम विकसित करना मुश्किल होता है। उदाहरण के लिए, आम और नारियल जैसे कुछ आर्थिक रूप से महत्वपूर्ण पौधों के लिए यह अनुपयोगी माना जाता है।
• गुणवत्ता नियंत्रण: बड़े पैमाने पर उत्पादन में गुणवत्ता और आनुवंशिक स्थिरता बनाए रखना एक चुनौती हो सकती है।