पौधों की प्रजनन की प्रक्रिया: पौधे प्रजनन की योग्यता और मांग
पौधों की ब्रीडिंग की प्रक्रिया: पौधे की नस्ल के गुण और लाभ!
पादप प्रजनन आनुवांशिकी और साइटोजेनेटिक्स के सिद्धांतों पर आधारित विज्ञान है। इसका उद्देश्य फसल के पौधों के आनुवंशिक मेकअप में सुधार करना है। उन्नत किस्मों को पौधे के प्रजनन के माध्यम से विकसित किया जाता है। इसका उद्देश्य उपज, गुणवत्ता, रोग प्रतिरोध, सूखा और ठंढ सहिष्णुता और फसलों की अन्य विशेषताओं में सुधार करना है।
कृषि उत्पादन बढ़ाने में पादप प्रजनन महत्वपूर्ण रहा है। कुछ प्रसिद्ध उपलब्धियाँ अर्ध-बौना गेहूँ और चावल की किस्मों का विकास, भारतीय गन्ने की कूबड़, और मक्का, ज्वार और बाजरा की संकर और मिश्रित किस्मों का उत्पादन है। फसल के पौधों में अब तक किए गए सुधार संभावित सुधारों के केवल एक छोटे हिस्से का प्रतिनिधित्व करते हैं।
वर्तमान की फसल प्रजातियों को और अधिक संशोधित करने की काफी गुंजाइश है। यह माना जाता है कि पौधों के आनुवांशिक श्रृंगार को सामान्य रूप से सराहना की तुलना में बहुत अधिक हद तक संशोधित किया जा सकता है। इसके अलावा, दलहन और तिलहन जैसे कई फसल पौधों का प्रजनन गेहूं और चावल के रूप में इतना गहन नहीं रहा है। इन फसलों में पैदावार और अन्य विशेषताओं में बहुत सुधार किया जा सकता है। पादप प्रजनन, एक साथ फसल प्रबंधन प्रथाओं में सुधार, खाद्यान्न की बढ़ती मांग का एकमात्र उत्तर है।
चयन:
स्व-परागण वाली फसलों में, चयन केवल उन पौधों में प्रजनन की अनुमति देता है जिनमें वांछनीय विशेषताएं हैं। यह केवल चयनित पौधों द्वारा उत्पादित बीजों से अगली पीढ़ी को ऊपर उठाकर प्राप्त किया जाता है; शेष पौधों के बीज खारिज कर दिए जाते हैं। चयन अनिवार्य रूप से पौधों के फेनोटाइप पर आधारित है। नतीजतन, चयन की प्रभावशीलता मुख्य रूप से उस डिग्री पर निर्भर करती है जिस पर पौधों के फेनोटाइप उनके जीनोटाइप को दर्शाते हैं।
चयन की दो बुनियादी विशेषताएँ या सीमाएँ हैं। सबसे पहले, चयन केवल हेरिटेज अंतर के लिए प्रभावी है; चयन के तहत चरित्र की आनुवांशिकता से इसकी प्रभावशीलता बहुत प्रभावित होती है। दूसरा, चयन नई भिन्नता नहीं बनाता है; यह केवल जनसंख्या में पहले से मौजूद भिन्नता का उपयोग करता है।
क्रॉस-प्रदूषित प्रजातियों में चयन जीन और जीनोटाइप आवृत्तियों को बदलने में सक्षम है, परिवर्तित जीन आवृत्तियों के कारण नए जीनोटाइप का उत्पादन करते हैं, चयन की दिशा में एक बदलाव का कारण बनते हैं, और कुछ हद तक जनसंख्या के परिवर्तन को बदलते हैं। इन प्रभावों का परिमाण चरित्र को नियंत्रित करने वाले जीन की संख्या, प्रभुत्व की डिग्री, जीन कार्रवाई की प्रकृति और काफी हद तक, आनुवांशिकता से प्रभावित होता है।
स्व प्रदूषित फसलें:
बड़े पैमाने पर चयन में, समान फेनोटाइप के पौधों की एक बड़ी संख्या का चयन किया जाता है और नई किस्म का गठन करने के लिए उनके बीजों को एक साथ मिलाया जाता है। पौधों को उनकी उपस्थिति या फेनोटाइप के आधार पर चुना जाता है। इसलिए, पौधे की ऊँचाई, कान के प्रकार, दाने का रंग, दाने का आकार, रोग प्रतिरोधक क्षमता, टिलरिंग क्षमता आदि जैसे आसानी से देखने योग्य पात्रों के लिए चयन किया जाता है। कभी-कभी पौधे की उपज को चयन की कसौटी के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है।
यदि जनसंख्या में बीज रंग और बीज आकार जैसी अनाज विशेषताओं के लिए भिन्नता है, तो चयनित पौधों के बीज को एक साथ मिश्रित करने से पहले उनके लिए चयन किया जा सकता है। आम तौर पर, सामूहिक चयन में चुने गए पौधों को संतान परीक्षण के अधीन नहीं किया जाता है। लेकिन एलार्ड (1960) का कहना है कि पूर्वजन्म का परीक्षण किया जाना चाहिए। रिलीज़ होने से पहले उपज परीक्षण में नई किस्म का परीक्षण किया जाता है।
जब एक बड़ी संख्या का चयन किया जाता है, तो लंबे समय तक परीक्षण आमतौर पर आवश्यक नहीं होता है। बड़े पैमाने पर चयन सरल, आसान और कम मांग है। नई किस्म के रिलीज के लिए शुद्धियों के मामले में कम समय और लागत की आवश्यकता होती है। बड़े पैमाने पर चयन के तहत प्रगति आम तौर पर छोटी होती है, विकसित की गई विविधता एक शुद्ध रेखा के समान नहीं होती है, और जब संतान परीक्षण नहीं किया जाता है, तो चयनित पौधों का प्रजनन मूल्य ज्ञात नहीं होता है।
बड़े पैमाने पर चयन के आवेदन:
स्व-परागण वाली फसलों के मामले में, बड़े पैमाने पर चयन के दो प्रमुख अनुप्रयोग हैं।
1. स्थानीय किस्मों का सुधार:
बड़े पैमाने पर भूमि, देसी या स्व-परागण वाली फसलों की स्थानीय किस्मों के सुधार के लिए बड़े पैमाने पर चयन उपयोगी है। स्थानीय किस्में कई जीनोटाइप के मिश्रण हैं जो फूल या परिपक्वता के समय, रोग प्रतिरोध, पौधे की ऊंचाई आदि में भिन्न होती हैं। इनमें से कई पौधे प्रकार हीन और कम उपज वाले होंगे। नतीजतन, वे स्थानीय विविधता का प्रदर्शन कम कर देंगे। इसलिए बड़े पैमाने पर चयन के माध्यम से गरीब पौधों के प्रकार के उन्मूलन से विविधता के प्रदर्शन और एकरूपता में सुधार होगा।
2. मौजूदा प्यूरलाइन किस्मों की शुद्धि:
यांत्रिक मिश्रण, प्राकृतिक संकरण और उत्परिवर्तन के कारण प्यूरलाइन्स समय के साथ परिवर्तनशील होते जाते हैं। इसलिए, यह आवश्यक है कि नियमित रूप से सामूहिक चयन के माध्यम से शुद्ध किस्मों की शुद्धता बनाए रखी जाए।
बड़े पैमाने पर चयन:
1. चूंकि बड़ी संख्या में पौधों का चयन किया जाता है, इसलिए मूल किस्म का अनुकूलन नहीं बदला जाता है। यह आम तौर पर स्वीकार किया जाता है कि एक ही प्योरलाइन की तुलना में अलग-अलग वातावरणों के प्रदर्शन में बारीकी से संबंधित शुद्धता का मिश्रण अधिक स्थिर है। इस प्रकार बड़े पैमाने पर चयन के माध्यम से विकसित किस्मों को शुद्ध रूप से अधिक व्यापक रूप से अनुकूलित किए जाने की संभावना है।
2. अक्सर व्यापक और लंबे समय तक उपज परीक्षण आवश्यक नहीं होते हैं, जिससे नई किस्म विकसित करने के लिए आवश्यक समय और लागत कम हो जाती है।
3. बड़े पैमाने पर चयन काफी आनुवंशिक परिवर्तनशीलता को बरकरार रखता है। इसलिए कुछ वर्षों के बाद एक और बड़े पैमाने पर चयन आगे विविधता को बेहतर बनाने में प्रभावी होगा।
बड़े पैमाने पर चयन के मामले:
1. बड़े पैमाने पर चयन के माध्यम से विकसित किस्में विविधता दिखाती हैं और प्योरलाइन किस्मों के समान नहीं हैं। इसलिए, ऐसी किस्मों को आमतौर पर प्योरलाइन किस्मों की तुलना में कम पसंद किया जाता है।
2. जन चयन के माध्यम से सुधार आम तौर पर विशुद्ध चयन के माध्यम से कम है। ऐसा इसलिए है क्योंकि कम से कम कुछ पौधों की प्रजातियां जो नई किस्म बनाती हैं, उनमें से सबसे अच्छी प्योरलाइन की तुलना में खराब होगी।
3. संतान परीक्षण की अनुपस्थिति में, यह निर्धारित करना संभव नहीं है कि चयनित पौधे समरूप हैं या नहीं। यहां तक कि स्व-परागण वाली प्रजातियों में भी, कुछ हद तक पर-परागण होता है। इस प्रकार कुछ संभावना है कि पौधों में से कुछ विषमलैंगिक हो सकते हैं। यह भी ज्ञात नहीं है कि चयनित पौधों की फेनोटाइपिक श्रेष्ठता पर्यावरण या जीनोटाइप के कारण है।
4. प्यूरलाइन किस्मों की लोकप्रियता के कारण, बड़े पैमाने पर चयन का उपयोग आमतौर पर स्व-परागण वाली फसलों के सुधार में नहीं किया जाता है। लेकिन यह उन क्षेत्रों या फसल प्रजातियों में पुरानी स्थानीय किस्मों को सुधारने का एक त्वरित और सुविधाजनक तरीका है जहां फसल सुधार अभी शुरू हुआ है।
5. बड़े पैमाने पर चयन विविधता या आबादी में पहले से मौजूद परिवर्तनशीलता का उपयोग करता है। इस प्रकार जन चयन इस तथ्य से सीमित है कि यह परिवर्तनशीलता उत्पन्न नहीं कर सकता है।
शुद्ध चयन:
एक प्योरलाइन एक एकल, समरूप स्व-परागण वाले पौधे की संतान है। नतीजतन, एक शुद्धिकरण के भीतर सभी व्यक्तियों में समान जीनोटाइप होता है, और एक शुद्धिकरण के भीतर कोई भी भिन्नता केवल पर्यावरण के कारण होती है। प्योरलाइन चयन में, बड़ी संख्या में पौधों को एक स्व-परागण वाली फसल से चुना जाता है और व्यक्तिगत रूप से काटा जाता है; उनसे अलग-अलग पौधों की संतानों का मूल्यांकन किया जाता है, और सबसे अच्छी संतान को शुद्ध किस्म के रूप में जारी किया जाता है। इसलिए, प्योरलाइन चयन को व्यक्तिगत संयंत्र चयन के रूप में भी जाना जाता है।
प्यूरलाइन का उपयोग:
एक बेहतर प्योरलाइन को विभिन्न प्रकार के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है। एक किस्म जो विभिन्न किस्मों के रूप में जारी करने के लिए उपयुक्त नहीं है, नई संकर किस्मों के विकास में माता-पिता के रूप में काम कर सकती है। सहज या प्रेरित उत्परिवर्तन पर अध्ययन में, विशेष रूप से मात्रात्मक वर्णों को प्रभावित करने वाले, शुद्धिकरण का उपयोग करना पड़ता है। कई जैविक जांचों में, जैसे कि दवा, इम्यूनोलॉजी, फिजियोलॉजी, बायोकेमिस्ट्री आदि में चूहों, गिनी सूअरों आदि की अत्यधिक इनब्रेड लाइनों (वस्तुतः प्योरलाइन्स) का उपयोग आवश्यक है। यह प्रायोगिक सामग्री में आनुवंशिक भिन्नता से बचने के लिए किया जाता है ताकि उपचार के प्रभावों का आसानी से पता चल सके।
प्योरलाइन चयन में स्व-परागण वाली फसलों के सुधार में कई अनुप्रयोग हैं। इसका उपयोग स्थानीय या देसी किस्मों, पुरानी प्योरलाइन किस्मों और शुरू की गई किस्मों को बेहतर बनाने के लिए किया जाता है। Pureline चयन के लाभ
1. शुद्ध किस्म चयन मूल किस्म पर अधिकतम संभव सुधार प्राप्त करता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि विविधता जनसंख्या में मौजूद सबसे अच्छी शुद्ध रेखा है।
2. प्यूरलाइन की किस्में बेहद एकसमान होती हैं क्योंकि किस्म के सभी पौधों में एक जैसा जीनोटाइप होता है। बीज प्रमाणीकरण कार्यक्रमों में इस तरह की एक समान विविधता आसानी से पहचानी जाती है।
Pureline चयन के नुकसान:
1. प्योरलाइन चयन के माध्यम से विकसित की गई किस्मों में आम तौर पर स्थानीय या देसी किस्मों से उत्पादन में व्यापक अनुकूलन और स्थिरता नहीं होती है, जिससे वे विकसित होते हैं।
2. शुद्ध-लाइन चयन की प्रक्रिया को बड़े पैमाने पर चयन की तुलना में अधिक समय, स्थान और अधिक महंगी उपज परीक्षणों की आवश्यकता होती है।
3. सुधार पर ऊपरी सीमा मूल जनसंख्या में मौजूद आनुवंशिक भिन्नता द्वारा निर्धारित की जाती है।
क्रॉस प्रदूषित फसलें:
पार परागण वाली फसलें आमतौर पर मध्यम से गंभीर इनब्रीडिंग अवसाद को दर्शाती हैं। नतीजतन, क्रॉस-प्रदूषित प्रजातियों में इनब्रीडिंग से बचा जाना चाहिए या कम से कम रखा जाना चाहिए। ऐसी फसलों से अलग-अलग पौधे अत्यधिक विषमयुग्मजी होते हैं और ऐसी फसलों से होने वाली संतान विषम और आमतौर पर अलगाव और पुनर्संयोजन के कारण मूल पौधे से अलग होती हैं। इसलिए, वांछनीय जीन को पार-परागण आबादी में चयन के माध्यम से शायद ही कभी तय किया जा सकता है, जो गुणात्मक लक्षणों को छोड़कर, और शायद, उच्च आनुवांशिकता के साथ आसानी से अवलोकन योग्य मात्रात्मक वर्णों के लिए।
इसलिए ब्रीडर का उद्देश्य आबादी में वांछनीय एलील की आवृत्ति बढ़ाना है। चयन संतान परीक्षण के बिना फेनोटाइप पर आधारित हो सकता है, उदाहरण के लिए, जन चयन या फेनोटाइप पर और साथ ही संतान परीक्षण, जैसे, संतान चयन और आवर्तक चयन।
बड़े पैमाने पर चयन:
बड़े पैमाने पर चयन में, कई पौधों को उनके फेनोटाइप के आधार पर चुना जाता है, और उनसे खुला परागणित बीज अगली पीढ़ी को बढ़ाने के लिए एक साथ थोक किया जाता है। चयनित पौधों को खुले में परागण करने की अनुमति दी जाती है, अर्थात, कुछ हद तक सेल्फिंग सहित यादृच्छिक पर। इस प्रकार जन चयन केवल मातृ जनक पर आधारित है, और पराग जनक पर कोई नियंत्रण नहीं है। पौधों का चयन उनके फेनोटाइप पर आधारित है और कोई भी संतान परीक्षण नहीं किया जाता है।
अनुकूल गलियों की आवृत्ति बढ़ाने के लिए चयन चक्र को एक या अधिक बार दोहराया जा सकता है; इस तरह की चयन योजना को आमतौर पर फेनोटाइपिक आवर्तक चयन के रूप में जाना जाता है। बड़े पैमाने पर चयन की दक्षता मुख्य रूप से चरित्र को नियंत्रित करने वाले जीन की संख्या, जीन आवृत्तियों और, अधिक महत्वपूर्ण, आनुवांशिकता पर निर्भर करती है। बड़े पैमाने पर चयन सरल है, कम समय लगता है और उच्च आनुवांशिकता वाले पात्रों को बेहतर बनाने में अत्यधिक प्रभावी है। बड़े पैमाने पर चयन के संशोधन जो पर्यावरण के कारण भिन्नता को ध्यान में रखते हैं, साथ ही कम हेरिटैबिलिटी वाले पात्रों को बेहतर बनाने में प्रभावी होते हैं। हालाँकि, यह केवल महिला अभिभावक पर आधारित है।
संतान परीक्षण के साथ चयन- Progeny Selection:
इस चयन में, पौधों को उनके फेनोटाइप के आधार पर चुना जाता है और संतान परीक्षण के अधीन किया जाता है। संतान परीक्षण के लिए पूर्व-परागण, आत्म-परागण, एक खुली-परागण विविधता के साथ पार करके, एक संकर या एक इनब्रेड द्वारा प्राप्त किया जा सकता है। सुपीरियर संतान की पहचान की जाती है; इन संतानों के फेनोटाइपिक रूप से बेहतर पौधों का चयन किया जाता है और उन्हें पूर्वज परीक्षण के अधीन किया जाता है। चयन चक्र को कई बार दोहराया जा सकता है।
संतान चयन की कई संशोधित योजनाएँ हैं: आवर्तक चयन योजनाएँ इन योजनाओं में सुधार कर रही हैं। संतान चयन अपेक्षाकृत सरल है, और संतान परीक्षण पर आधारित है, लेकिन पराग माता-पिता पर कोई नियंत्रण नहीं है, और अक्सर ये योजनाएं बड़े पैमाने पर चयन की तुलना में अधिक समय लेती हैं।
आवर्तक चयन:
आवर्तक चयन का विचार सबसे पहले 1919 में हेस और गार्बर ने और 1920 में पूर्व और जोन्स ने स्वतंत्र रूप से सुझाया था। हालाँकि 1940 के दौरान आवर्तक चयन की सामंजस्यपूर्ण प्रजनन योजनाएँ विशेष रूप से 1945 के बाद विकसित हुईं, जब हल ने सुझाव दिया कि विशिष्ट संयोजन को बेहतर बनाने के लिए आवर्तक चयन उपयोगी हो सकता है क्षमता। पुनरावर्ती चयन योजनाएं पूर्वजन्म के परीक्षण और परागण पर कठोर नियंत्रण के चयन को आधार बनाती हैं।
संतान परीक्षण के लिए बीज स्वयं (सरल आवर्तक चयन), या एक व्यापक आनुवंशिक आधार (सामान्य संयोजन क्षमता, RSGCA के लिए आवर्तक चयन) के साथ एक परीक्षक को पार करके, या एक इनब्रेड (विशिष्ट संयोजन क्षमता के लिए आवर्तक चयन, RSSCA) द्वारा प्राप्त किया जाता है ); पारस्परिक आवर्तक चयन (आरआरएस) में दो स्रोत आबादी को एक दूसरे के लिए परीक्षक के रूप में उपयोग किया जाता है। चुने हुए पौधों को सेल्फी के साथ-साथ उपयुक्त परीक्षक तक भी पहुंचाया जाता है।
टेस्ट क्रॉस सीड का उपयोग संतान परीक्षण के लिए किया जाता है। संतानों का उत्पादन करने वाले पौधों को पूर्वज परीक्षणों द्वारा पहचाना जाता है, इन पौधों से स्वनिर्मित बीज एक क्रॉसिंग ब्लॉक में लगाए जाते हैं। इन संतानों के बीच सभी संभावित अंत: संबंध बनाए जाते हैं। पहले आवर्तक चयन चक्र के लिए आबादी का उत्पादन करने के लिए सभी इंटरक्रॉस से समान मात्रा में बीज मिलाया जाता है। पहले आवर्तक चयन में ऊपर उल्लिखित परिचालनों की पुनरावृत्ति होती है।
उच्च पुनरावृत्ति वाले पात्रों को बेहतर बनाने में सरल आवर्तक चयन प्रभावी है। जीसीए में सुधार के लिए जीसीए के लिए पुनरावर्ती चयन अत्यधिक प्रभावी है और साथ ही चयनित आबादी की उपज क्षमता, जबकि एससीए के लिए एससीए और उपज क्षमता में सुधार करता है। पारस्परिक आवर्तक चयन GCA, SCA और एक दूसरे के संबंध में दो स्रोत आबादी की उपज क्षमता में सुधार करेगा।
पारस्परिक पुनरावर्ती चयन पूर्ण प्रभुत्व से अधिक प्रभुत्व से लेकर विभिन्न आनुवंशिक स्थितियों के तहत अन्य आवर्तक चयन योजनाओं के बराबर या श्रेष्ठ होने की उम्मीद है। लेकिन अधिकांश व्यावहारिक स्थितियों में, पारस्परिक चयन जीसीए और एससीए के लिए आवर्तक चयन से बेहतर होगा।
