keyword
Your_text_is_here.
Frequently Asked Question
Learn in Brief
Learn in Hindi
ऑर्गेनोजेनेसिस
आप इस शब्द को दो भागों में विभाजित करके ऑर्गेनोजेनेसिस की अवधारणा को आसानी से समझ सकते हैं:
अंग - ऊतकों का समूह जो विशिष्ट कार्य करता है।
उत्पत्ति - किसी चीज़ की उत्पत्ति।
तो दोनों शब्दों के अर्थ को मिलाने के बाद परिभाषा है:
ऑर्गेनोजेनेसिस, इन विट्रो वातावरण में संवर्धित एक्सप्लांट से अंग या अंग प्रणालियों जैसे कि अंकुर, जड़ों के निर्माण की प्रक्रिया है।
पादप ऊतक संवर्धन में जीवजनन, पादप प्रसार के लिए एक मूल्यवान उपकरण है, विशेष रूप से उन प्रजातियों के लिए जिन्हें बीज या कलमों जैसे पारंपरिक तरीकों से प्रसारित करना कठिन है। यह आनुवंशिक इंजीनियरिंग और कृषि या अनुसंधान उद्देश्यों के लिए वांछनीय लक्षणों के साथ आनुवंशिक रूप से संशोधित पौधों के उत्पादन में एक महत्वपूर्ण तकनीक के रूप में कार्य करता है।
चरण
ऑर्गेनोजेनेसिस में, संवर्धन माध्यम में उपलब्ध विभिन्न वृद्धि नियामकों के कारण तीन महत्वपूर्ण और अलग-अलग चरण होते हैं।
1. कोलोजेनेसिस - यह अंकुर की शुरुआत की प्रक्रिया है। जो कल्चर माध्यम में साइटोकाइनिन की उच्च सांद्रता द्वारा प्रेरित होती है।
2. राइजोजेनेसिस - यह जड़ की शुरुआत की प्रक्रिया है। जो कल्चर माध्यम में ऑक्सिन की उच्च सांद्रता द्वारा प्रेरित होती है।
3. साइटोकाइनेसिस - यह कोशिका विभाजन की प्रक्रिया है। यह तब होता है जब साइटोकाइनिन और ऑक्सिन की सांद्रता मीडिया में बराबर होती है।
प्रक्रिया/चरण
ऑर्गेनोजेनेसिस की प्रक्रिया में आम तौर पर निम्नलिखित चरण शामिल होते हैं:
1. एक्सप्लांट का चयन और आरंभ:
पौधे के ऊतक या कोशिकाएँ डोनर पौधे से ली जाती हैं जिन्हें एक्सप्लांट कहते हैं। ये एक्सप्लांट पौधे के विभिन्न भागों जैसे पत्तियों, तनों या भ्रूण से लिए जा सकते हैं।
2. कैलस निर्माण:
शुरू में, एक्सप्लांट को ऑक्सिन और साइटोकाइनिन जैसे पौधों के विकास नियामकों वाले पोषक तत्वों से भरपूर माध्यम पर रखा जाता है। यह कैलस नामक अविभेदित कोशिकाओं के एक समूह के निर्माण को प्रेरित करता है।
3. अंग निर्माण की प्रेरणा:
कल्चर माध्यम में विशिष्ट पौधों के विकास नियामकों की सांद्रता और अनुपात में हेरफेर करके, कैलस को विशिष्ट अंगों में विभेदित करने के लिए निर्देशित करना संभव है। उदाहरण के लिए, साइटोकाइनिन की उच्च सांद्रता शूट गठन को प्रेरित कर सकती है, जबकि ऑक्सिन की उच्च सांद्रता जड़ गठन को बढ़ावा दे सकती है।
4. अंकुरों का विस्तार और जड़ें बनना:
एक बार अंकुर बन जाने के बाद, उन्हें उनकी वृद्धि और जड़ों के विकास को प्रोत्साहित करने के लिए एक नए माध्यम में स्थानांतरित किया जा सकता है।
5. अनुकूलन:
अंकुरों के पूर्ण पौधे बन जाने के बाद, उन्हें खेत या ग्रीनहाउस में रोपने से पहले बाहरी वातावरण के अनुकूल होने के लिए मिट्टी आधारित माध्यम में स्थानांतरित किया जाता है।
प्रकार
कल्चर के लिए उपयोग किए जाने वाले ऊतक की उत्पत्ति के आधार पर ऑर्गेनोजेनेसिस दो प्रकार के होते हैं।
1. प्रत्यक्ष ऑर्गेनोजेनेसिस:
प्रत्यक्ष ऑर्गेनोजेनेसिस में, कैलस के मध्यवर्ती गठन के बिना सीधे एक्सप्लांट से शूट या रूट गठन होता है। यदि सरल शब्दों में कहा जाए तो एक्सप्लांट, जो स्टेम, पत्ती या किसी अन्य पौधे के ऊतक का एक टुकड़ा हो सकता है, को प्लांट ग्रोथ रेगुलेटर युक्त उपयुक्त माध्यम पर कल्चर किया जाता है जो सीधे शूट या जड़ों के गठन को बढ़ावा देता है।
a. शूट ऑर्गेनोजेनेसिस:
जब विशिष्ट प्लांट ग्रोथ रेगुलेटर, जैसे कि साइटोकाइनिन, का कल्चर माध्यम में उपयोग किए जाते हैं, तो वे एक्सप्लांट से शूट गठन को प्रेरित करते हैं। शूट ऑर्गेनोजेनेसिस का व्यापक रूप से पौधों के तेजी से गुणन और आनुवंशिक रूप से समान पौधों के उत्पादन के लिए उपयोग किया जाता है।
b. रूट ऑर्गेनोजेनेसिस:
इसी तरह, कल्चर माध्यम में प्लांट ग्रोथ रेगुलेटर, विशेष रूप से ऑक्सिन की सांद्रता में हेरफेर करके, एक्सप्लांट से रूट के गठन को प्रेरित किया जा सकता है। रूट ऑर्गेनोजेनेसिस जड़ वाले पौधों को उत्पन्न करने के लिए उपयोगी है जिन्हें बाद में अनुकूलन के लिए मिट्टी में स्थानांतरित किया जा सकता है।
2. अप्रत्यक्ष ऑर्गेनोजेनेसिस:
अप्रत्यक्ष ऑर्गेनोजेनेसिस में, अंकुर या जड़ों का निर्माण एक मध्यवर्ती चरण के माध्यम से होता है जिसमें अविभेदित कोशिकाओं के एक समूह का निर्माण शामिल होता है जिसे कैलस कहा जाता है। एक्सप्लांट को पहले एक ऐसे माध्यम पर संवर्धित किया जाता है जिसमें विशिष्ट पादप वृद्धि नियामक होते हैं जो कैलस गठन को उत्तेजित करते हैं। फिर, बाद के चरणों में वृद्धि नियामक सांद्रता को बदलकर, कैलस को अंकुर या जड़ों में विभेदित करने के लिए प्रेरित किया जाता है।
अप्रत्यक्ष ऑर्गेनोजेनेसिस उन पौधों की प्रजातियों के लिए उपयोगी हो सकता है जो सीधे अंकुर या जड़ प्रेरण या कुछ प्रकार की आनुवंशिक परिवर्तन तकनीकों के लिए आसानी से प्रतिक्रिया नहीं करते हैं।
अनुप्रयोग/महत्व
ऑर्गेनोजेनेसिस का अनुप्रयोग और महत्व प्लांट टिशू कल्चर के समान ही है - पढ़ने के लिए इंग्लिश सेक्शन में जाकर इसी जगह क्लिक करें।
लाभ
- ऑर्गेनोजेनेसिस में, वृद्धि नियामकों की कम सांद्रता की आवश्यकता होती है।
- प्रत्यक्ष ऑर्गेनोजेनेसिस में, कैलस चरण से बचा जा सकता है जिससे समय और निवेश की बचत होती है। साथ ही प्लांट स्पीसीज के बीच सोमाक्लोनल भिन्नता की संभावना कम होती है।
- अन्य लाभ प्लांट टिशू कल्चर के समान हैं - पढ़ने के लिए इंग्लिश सेक्शन में जाकर इसी जगह क्लिक करें।
हानि
- इस प्रक्रिया को कई पौधों की प्रजातियों के लिए नियोजित नहीं किया जा सकता है।
- अक्सर सोमाक्लोनल भिन्नता होती है।
- अन्य नुकसान प्लांट टिशू कल्चर के समान हैं -पढ़ने के लिए इंग्लिश सेक्शन में जाकर इसी जगह क्लिक करें।
प्रभावित करने वाले कारक
1. पादप वृद्धि नियामक:
पादप हार्मोन या वृद्धि नियामक ऊतक संवर्धन के दौरान ऑर्गेनोजेनेसिस में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। ऑक्सिन, साइटोकाइनिन और जिबरेलिन जैसे विशिष्ट पादप वृद्धि नियामकों की सांद्रता और संयोजन, अंग निर्माण के प्रकार और दर को प्रभावित कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, साइटोकाइनिन की उच्च सांद्रता अक्सर अंकुर निर्माण को बढ़ावा देती है, जबकि ऑक्सिन की उच्च सांद्रता आमतौर पर जड़ विकास को प्रेरित करती है।
2. एक्सप्लांट स्रोत:
ऊतक संवर्धन के लिए उपयोग किए जाने वाले एक्सप्लांट का स्रोत ऑर्गेनोजेनेसिस को प्रभावित कर सकता है। विभिन्न पादप ऊतकों, जैसे कि पत्तियाँ, तने या जड़ें, में अंग निर्माण की अलग-अलग क्षमता होती है। कुछ एक्सप्लांट में अंकुर या जड़ें उत्पन्न करने की उच्च क्षमता हो सकती है, जबकि अन्य कम प्रतिक्रियाशील हो सकते हैं।
3. पोषक माध्यम संरचना:
ऊतक संवर्धन में उपयोग किए जाने वाले पोषक माध्यम की संरचना ऑर्गेनोजेनेसिस को प्रभावित कर सकती है। मैक्रो और माइक्रोन्यूट्रिएंट्स, विटामिन, शर्करा और अमीनो एसिड के प्रकार और सांद्रता अंगों की वृद्धि और विकास को प्रभावित कर सकते हैं। ऑर्गेनोजेनेसिस को बढ़ावा देने के लिए इष्टतम पोषक तत्व की स्थिति प्रदान की जानी चाहिए।
4. प्रकाश की स्थिति:
प्रकाश के संपर्क की गुणवत्ता, तीव्रता और अवधि ऊतक संवर्धन में ऑर्गेनोजेनेसिस को प्रभावित कर सकती है। प्रकाश प्रकाश संश्लेषण के लिए आवश्यक है और यह पौधे के हार्मोन के स्तर, भेदभाव और विकास पैटर्न को प्रभावित कर सकता है। लाल और नीले प्रकाश के संयोजन जैसी विभिन्न प्रकाश स्थितियों का उपयोग शूट या जड़ के विकास को बढ़ाने के लिए किया जा सकता है।
5. भौतिक कारक:
तापमान, आर्द्रता और वायु परिसंचरण जैसे भौतिक कारक ऑर्गेनोजेनेसिस में भूमिका निभाते हैं। अंगों की वृद्धि और विकास का समर्थन करने के लिए इष्टतम पर्यावरणीय स्थितियों को बनाए रखने की आवश्यकता होती है। तापमान में बदलाव या चरम सीमा, साथ ही अपर्याप्त वेंटिलेशन, ऑर्गेनोजेनेसिस को नकारात्मक रूप से प्रभावित कर सकता है।
6. जीनोटाइप और एपिजेनेटिक कारक:
ऊतक संवर्धन के लिए उपयोग किए जाने वाले पौधे के ऊतक की आनुवंशिक और एपिजेनेटिक विशेषताएँ ऑर्गेनोजेनेसिस को प्रभावित कर सकती हैं। विभिन्न पौधों की प्रजातियों या किस्मों में ऊतक संवर्धन तकनीकों के प्रति अलग-अलग स्तर की प्रतिक्रिया हो सकती है। डीएनए मिथाइलेशन या हिस्टोन संशोधन जैसे एपिजेनेटिक संशोधन भी एक्सप्लांट की अंगों को पुनर्जीवित करने की क्षमता को प्रभावित कर सकते हैं।
7. समय और अवधि:
ऊतक संवर्धन प्रक्रियाओं का समय और अवधि, जिसमें अंग संवर्धन की अवधि और उपकल्चर का समय शामिल है, ऑर्गेनोजेनेसिस को प्रभावित कर सकता है। वांछित ऑर्गेनोजेनेसिस प्रतिक्रियाओं को प्राप्त करने के लिए प्रत्येक चरण की अवधि को अनुकूलित करना महत्वपूर्ण है। अर्थात् समय भी ऑर्गेनोजेनेसिस को प्रभावित कर सकता है
Organogenesis
You can easily understand the concept of organogenesis, by dividing this term into 2 part like that:
Organ - The group of tissue which perform specialized function.
Genesis - Origin of something.
So after merging the meaning of both word the definition is:
Organogenesis is the process of formation of organ or organ systems such as shoots, roots form cultured explant in the in vitro environment.
Organogenesis in plant tissue culture is a valuable tool for plant propagation, especially for species that are difficult to propagate through traditional methods like seeds or cuttings. it serves as a key technique in genetic engineering and the production of genetically modified plants with desirable traits for agriculture or research purposes.
Related Posts
Stages
In the organogenesis , three important and apart stages occurs due the different growth regulators available in culture medium.
1. Caulogenesis -
It's the process of shoot Initiation. Which induce by higher concentration of Cytokinin in culture medium.
2. Rhizogenesis -
It's the process of root initiation. Which induce by higher concentration of auxin in culture medium.
3. Cytokinesis -
It is the process of cell division. It's occur when the concentration of cytokinin and auxin is equal in media.
Process/steps
The process of organogenesis typically involves the following steps:
1. Selection and initiation of explants:
Plant tissue or cells are taken from a donor plant known as explants. These explants can be taken from various parts of the plant, such as leaves, stems, or embryos.
2. Callus formation:
Initially, the explants are placed on a nutrient-rich medium containing plant growth regulators, such as auxins and cytokinins. This induces the formation of a mass of undifferentiated cells called a callus.
3. Induction of organ formation:
By manipulating the concentrations and ratios of specific plant growth regulators in the culture medium, it is possible to direct the callus to differentiate into specific organs. For example, a higher concentration of cytokinin can induce shoot formation, while a higher concentration of auxin can promote root formation.
4. Shoot elongation and rooting:
Once shoots have formed, they can be transferred to a new medium to encourage their elongation and the development of roots.
5. Acclimatization:
After the shoots have grown into complete plantlets, they are transferred to a soil-based medium to allow them to adapt to the external environment before being planted in the field or greenhouse.
Types
Organogenesis are two types based on the origin of the tissue used for the culture.
1. Direct Organogenesis:
In direct organogenesis, shoot or root formation occurs directly from the explant without the intermediate formation of callus. The explant, which can be a piece of stem, leaf, or any other plant tissue, is cultured on a suitable medium containing plant growth regulators that promote the formation of shoots or roots directly.
a. Shoot Organogenesis:
When specific plant growth regulators, such as cytokinins, are used in the culture medium, they induce shoot formation from the explant. Shoot organogenesis is widely used for the rapid multiplication of plants and the production of genetically identical plantlets.
b. Root Organogenesis:
Similarly, by manipulating the concentrations of plant growth regulators, particularly auxins, in the culture medium, root formation can be induced from the explant. Root organogenesis is beneficial for generating rooted plantlets that can be subsequently transferred to soil for acclimatization.
2. Indirect Organogenesis:
In indirect organogenesis, the formation of shoots or roots occurs via an intermediate step involving the formation of a mass of undifferentiated cells called a callus. The explant is first cultured on a medium containing specific plant growth regulators that stimulate callus formation. Then, by altering the growth regulator concentrations in the subsequent stages, the callus is induced to differentiate into shoots or roots.
Indirect organogenesis can be useful for plant species that do not readily respond to direct shoot or root induction or for certain types of genetic transformation techniques.
Applications/Importance
The application and importance of organogenesis is same as plant Tissue Culture - Click here to read.
Advantages
- In organogenesis, low concentrations of growth regulators is required.
- In Direct organogenesis, the callus phase can be avoid which save time and investment. As well as less possibility of somaclonal variation among plant Spices.
- Other advantages are similar to plant Tissue Culture - Click Here to Read.
Disadvantage
- This Process cannot be employed for many plant species.
- Often somaclonal variation occurs.
- Other disadvantages are similar to plant Tissue Culture - Click Here to Read.
Factor affecting
1. Plant growth regulators:
Plant hormones or growth regulators play a crucial role in organogenesis during tissue culture. The concentrations and combinations of specific plant growth regulators, such as auxins, cytokinins, and gibberellins, can influence the type and rate of organ formation. For example, high concentrations of cytokinins often promote shoot formation, while high concentrations of auxins usually induce root development.
2. Explant source:
The source of the explant used for tissue culture can influence organogenesis. Different plant tissues, such as leaves, stems, or roots, have varying potential for organ formation. Some explants may have a higher ability to generate shoots or roots, while others may be less responsive.
3. Nutrient media composition:
The composition of the nutrient media used in tissue culture can impact organogenesis. The types and concentrations of macro and micronutrients, vitamins, sugars, and amino acids can affect the growth and development of organs. Optimal nutrient conditions need to be provided to promote organogenesis.
4. Light conditions:
The quality, intensity, and duration of light exposure can influence organogenesis in tissue culture. Light is essential for photosynthesis and can affect plant hormone levels, differentiation, and growth patterns. Different light conditions, such as combinations of red and blue light, can be used to enhance shoot or root development.
5. Physical factors:
Physical factors, such as temperature, humidity, and air circulation, play a role in organogenesis. Optimal environmental conditions need to be maintained to support the growth and development of organs. Temperature variations or extremes, as well as inadequate ventilation, can affect organogenesis negatively.
6. Genotype and epigenetic factors:
The genetic and epigenetic characteristics of the plant tissue used for tissue culture can influence organogenesis. Different plant species or cultivars may have varying levels of responsiveness to tissue culture techniques. Epigenetic modifications, such as DNA methylation or histone modifications, can also impact the ability of explants to regenerate organs.
7. Time and duration:
The timing and duration of tissue culture processes, including the duration of organ culture and the timing of subculture, can impact organogenesis. It is important to optimize the duration of each step to obtain the desired organogenesis responses.
Save the PPT
If you see the 'Generating Download link' then check your net Speed and refresh this page. Even then if you face any Problems contact me, through the below link.
WhatsApp me!Reference
Pundhan Singh. 2016. Objectives Plant biotechnology. Kalyani publishes, New Delhi.