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परिचय
व्याख्यान शुरू करने से पहले आइए सोमैटिक सेल और हाइब्रिडाइजेशन का अर्थ जान लें।
सोमैटिक सेल - शरीर की कोशिकाओं में से एक जो ऊतक अंगों और रोगाणु कोशिका के अलावा उस व्यक्ति के अन्य भागों का निर्माण करती है
हाइब्रिडाइजेशन का अर्थ है संतानों में वांछित विशेषताओं का उत्पादन करने के लिए आनुवंशिक रूप से अलग-अलग जीवों या प्रजातियों के बीच क्रॉसिंग करना।
पारंपरिक रूप से, संकर पौधों को प्राप्त करने के लिए यौन संकरण तकनीक का उपयोग किया जाता था, लेकिन इस तकनीक की अपनी सीमाएँ थीं, जैसे कि केवल निकट से संबंधित प्रजातियों को ही जोड़ा जा सकता था और असंगति बाधाएँ थीं। इन सीमाओं को सोमैटिक हाइब्रिडाइजेशन द्वारा दूर किया जा सकता है।
परिभाषा
" कोशिकाओं के संलयन के माध्यम से फसल पौधों के संकरण को दैहिक संकरण कहा जाता है।"
" संकरण एक ऐसी तकनीक है जो दो विभिन्न पौधों के संलयन से एक नया सोमैटिक संकर पौधा प्राप्त करने की अनुमति देती है।"
दैहिक संकर:
दैहिक संकरण द्वारा प्राप्त संकर को दैहिक संकर के रूप में जाना जाता है।
प्रोटोप्लास्ट:
कोशिका भित्ति रहित अथवा कोशिका झिल्ली से घिरी पादप कोशिकाओं को प्रोटोप्लास्ट कहलाती हैं।
प्रोटोप्लास्ट शब्द का पहली बार प्रस्ताव हेंस्टीन ने 1880 में दिया था।
साइटोप्लास्ट एक प्रोटोप्लास्ट है जिसमें या तो नाभिक नहीं होता या निष्क्रिय नाभिक होता है।
दैहिक संकरण एक अलैंगिक प्रक्रिया है जो ऊतक संवर्धन की सहायता से की जाती है।
सोमैटिक हाइब्रिड के प्रकार
वर्गीकरण ए
संकरण में शामिल प्रजातियों के वर्गीकरण के संबंध के आधार पर दैहिक संकर तीन प्रकार के होते हैं
अंतर-विशिष्ट दैहिक संकर:
एक ही वंश की दो अलग-अलग प्रजातियों के बीच प्रोटोप्लास्ट संलयन द्वारा प्राप्त संकर।
अंतर-जेनेरिक दैहिक संकर:
एक ही परिवार के दो अलग-अलग वंशों के बीच प्रोटोप्लास्ट संलयन द्वारा प्राप्त संकर।
अंतर-जनजातीय दैहिक संकर:
दो अलग-अलग परिवारों के पौधों के बीच प्रोटोप्लास्ट संलयन के माध्यम से प्राप्त संकर।
वर्गीकरण बी
माता-पिता की प्रजातियों से गुणसूत्रों और कोशिका द्रव्य के योगदान के आधार पर, दैहिक संकर 3 प्रकार के होते हैं। इन्हें इस प्रकार समझाया गया है।
1. सममित दैहिक संकर:
दैहिक संकर जिसमें प्रोटोप्लास्ट के संलयन में शामिल दोनों प्रजातियों के सभी गुणसूत्र शामिल होते हैं
2. असममित दैहिक संकर:
दैहिक आदतें जिसमें एक प्रजाति का पूरा दैहिक पूरक और दूसरी प्रजाति के दैहिक पूरक के केवल कुछ हिस्से शामिल होते हैं
3. साइब्रिड्स
दैहिक संकर एक प्रजाति के प्रोटोप्लास्ट और दूसरी प्रजाति के साइटोप्लास्ट के संलयन से उत्पन्न होते हैं।
दैहिक संकरण के चरण
दैहिक संकरण में पांच महत्वपूर्ण चरण शामिल हैं जो निम्नलिखित हैं
1. प्रोटोप्लास्ट का पृथक्करण:
प्रोटोप्लास्ट को पौधे के विभिन्न भागों से दो तरीकों से अलग किया जा सकता है, अर्थात यांत्रिक और एंजाइमेटिक तरीके। यांत्रिक तरीकों का उपयोग शायद ही कभी किया जाता है क्योंकि प्रोटोप्लास्ट की कम मात्रा प्राप्त होती है और प्रोटोप्लास्ट को नुकसान होने की अधिक संभावना होती है। एंजाइमेटिक तरीकों में, सेल्यूलेज और पेक्टिनेज जैसे एंजाइमों का उपयोग आमतौर पर कोशिका भित्ति को तोड़ने के लिए किया जाता है।
2. प्रोटोप्लास्ट का संलयन:
दो अलग-अलग पौधों की प्रजातियों के प्रोटोप्लास्ट को मिलाया जाता है। प्रोटोप्लास्ट संलयन के लिए दो तरीकों का इस्तेमाल किया जाता है, रासायनिक तरीके और विद्युत तरीके। रासायनिक विधि में पॉलीइथिलीन ग्लाइकॉल (पीईजी) के साथ प्रोटोप्लास्ट का उपचार शामिल है। यह प्रोटोप्लास्ट के समूहन को प्रेरित करता है और उच्च पीएच पर कैल्शियम आयनों की उच्च सांद्रता वाले घोल के साथ पीईजी को पतला करने के बाद उनका संलयन होता है। संलयन की यह आवृत्ति सेल के प्रकार और उपयोग की जाने वाली संलयन स्थिति के आधार पर 1 से 20 प्रतिशत तक भिन्न होती है। विद्युत विधि में, संलयन को प्रेरित करने के लिए कल्चर माध्यम में विद्युत प्रवाह पारित किया जाता है। यह विधि रासायनिक विधि की तुलना में प्रोटोप्लास्ट संलयन की उच्च आवृत्ति की ओर ले जाती है। हमेशा रासायनिक विधि की तुलना में प्रोटोप्लास्ट पर इसका कम हानिकारक प्रभाव पड़ता है।
3. हाइब्रिड कोशिकाओं का चयन:
संलयन के बाद, बड़ी संख्या में हाइब्रिड और गैर-हाइब्रिड कोशिकाएँ बनती हैं। हाइब्रिड कोशिकाओं की पहचान करना और उनका चयन करना महत्वपूर्ण है।
चयन कुछ मार्करों की अभिव्यक्ति पर आधारित हो सकता है, जैसे एंटीबायोटिक प्रतिरोध जीन या दृश्य लक्षण, जिन्हें संलयन से पहले प्रोटोप्लास्ट में पेश किया जाता है।
हाइब्रिड कोशिकाओं में दोनों मूल प्रजातियों के आनुवंशिक मार्करों का संयोजन भी हो सकता है।
4. संकर कोशिकाओं का संवर्धन
संकर कोशिकाओं को उपयुक्त संवर्धन स्थितियों के साथ उपयुक्त माध्यम पर संवर्धित किया जाता है।
5. संकर पौधों का पुनर्जनन
पौधों को संकर कोशिकाओं से पुनर्जनन के लिए प्रेरित किया जाता है।
दैहिक संकरण के अनुप्रयोग
i. आनुवंशिक परिवर्तनशीलता बढ़ाने के लिए एक नया दृष्टिकोण।
ii. नए अंतर-विशिष्ट और अंतर-जीनी संकर का उत्पादन जैसे पोमेटो (आलू और टमाटर का संकर)।
iii. उपजाऊ द्विगुणित और बहुगुणित का उत्पादन।
iv. रोग प्रतिरोध, अजैविक तनाव प्रतिरोध, शाकनाशी प्रतिरोध और कई अन्य गुणवत्ता विशेषताओं के लिए जीन का स्थानांतरण।
v. अद्वितीय परमाणु-कोशिकाद्रव्य संयोजनों का उत्पादन।
vi. दैहिक कोशिका संलयन कोशिकाद्रव्यी जीन और उनकी गतिविधियों के अध्ययन में उपयोगी है।
लाभ
दैहिक संकरण का मुख्य लाभ विभिन्न अंतर-विशिष्ट और अंतर-जेनेरिक संकरों के बीच क्रॉस कराकर असंगति की बाधाओं को तोड़ने की एक संभावित विधि है।
दैहिक संकरण की सीमाएँ
i. संकर पौधों का खराब पुनर्जनन।
ii. संलयित उत्पादों की गैर-व्यवहार्यता।
iii. सभी पौधों में सफल नहीं होना।
iv. प्रतिकूल संकरों का उत्पादन।
v. संकरों के चयन के लिए एक कुशल विधि का अभाव।
व्यावहारिक उपलब्धि
सोमैटिक हाइब्रिडाइजेशन द्वारा दो नई फसलें विकसित की गई हैं, अर्थात पोमेटो (आलू × टमाटर) और राफानो ब्रैसिका (राफानस सैटिव्स × ब्रैसिका ओलेरेशिया)। हालाँकि, दोनों में अवांछनीय लक्षणों का एक संयोजन है।
Introductions
Definition
The crossing of crop plants through the fusion of somatic cells is called somatic hybridization.
Somatic hybridization is a technique that allows the fusion of two different plants to obtain a new Somatic hybrid plant.
Somatic Hybrid:
A hybrid obtained by somatic hybridization is known as a somatic hybrid.
Protoplast:
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Types of Somatic Hybrid:
Classification A
Based on the taxonomic relationship of species involved in the hybridization Somatic hybrids are three types viz.
Inter-specific somatic hybrid:
Hybrid obtained by protoplast fusion between two different species of the same genus.
Inter-generic somatic hybrids:
hybrids obtained by protoplast fusion between two different genera of the same family.
Inter-tribal somatic hybrids:
hybrids obtained through protoplast fusion between plants of two different families.
Classification B
Based on the Contribution of chromosomes and cytoplasm from parental species, somatic hybrids are 3 types. These are explained as follows.
1. Symmetrical Somatic hybrids:
Somatic hybrids that contain all chromosomes of both the species involved in the fusion of protoplast
2. Asymmetrical Somatic hybrids:
Somatic habits that contain the complete somatic complement of one species and only a few parts of the somatic complement of other species
3. Cybrids
Somatic hybrids are produced with the fusion of the protoplast of one species and the cytoplast of another species.
Steps of Somatic Hybridization
Somatic hybridization consists of five important steps that are following
1. Isolation of protoplast :
Protoplast can be isolated from different parts of the plant part by two methods, viz, mechanical and enzymatic methods. Mechanical methods are rarely used since a low quantity of protoplast is obtained and high chance of damage to the protoplast. In enzymatic methods, Enzymes like cellulase and pectinase are commonly used to break down the cell walls.
2. Fusion of Protoplasts:
3. Selection of Hybrid Cells:
4. Culture of the hybrid cells
Hybrid cells are cultured on a suitable medium provided with the appropriate culture conditions.
5. Regeneration of hybrid plants
Plants are induced to regenerate from hybrid cells.
Applications of Somatic Hybridization
Advantages
The main advantage of somatic hybridization is a potential method of breaking barriers of cross incompatibility among various interspecific and inter-generic hybrids.
Limitation of Somatic Hybridization
Practical achievement
Two new crops, viz., pomato ( potato × Tomato) and Raphano brassica (Raphanus sativs × Brassica oleracea) have been developed by somatic hybridization. However, both have a combination of undesirable traits.
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Pundhan Singh. 2016. Objectives Plant biotechnology. Kalyani publishes, New Delhi.