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परिचय
💫 वैज्ञानिक नाम: सैकरम ऑफ़िसिनारम
💫 गुणसूत्र संख्या: 2n=8x=80
💫 परिवार: पोएसी या ग्रैमिनी
💫 उत्पत्ति का केंद्र:
सैकरम ऑफ़िसिनारम: न्यू गिनी
सैकरम बारबेरी: भारत
सैकरम सिनेंसिस: चीन
💫 वितरण
विश्व में:
भारत, ब्राज़ील, क्यूबा, चीन, अमेरिका, मैक्सिको, फ्रांस, जर्मनी और ऑस्ट्रेलिया।
भारत में:
उत्तर प्रदेश, महाराष्ट्र, हरियाणा, आंध्र प्रदेश, तमिलनाडु, कर्नाटक, बिहार और पंजाब
💫 खेती की जाने वाली प्रजातियाँ:
सैकरम ऑफ़िसिनारम [नोबल केन] (2n = 8x = 80)
सैकरम बारबेरी [भारतीय केन] (2n = 82-124)
सैकरम साइनेंस [चीनी केन] (2n = 116, 118)।
💫 जंगली प्रजातियाँ:
सैकरम स्पोंटेनियम (2n = 40 से 128).
सैकरम रोबस्टम (2n = 60 से 194)
💫 उत्पत्ति और विकास
ऐसा माना जाता है कि सैकरम ऑफ़िसिनैरम की उत्पत्ति न्यू गिनी में हुई है और एस. बारबेरी और एस. साइनेंसिस की उत्पत्ति उत्तर भारत में हुई है। जंगली प्रजाति एस. रोबस्टम को खेती की जाने वाली प्रजाति एस. ऑफ़िसिनैरम का पूर्वज माना जाता है। दूसरे शब्दों में, नोबल केन की उत्पत्ति न्यू गिनी में हुई और यह उत्तर भारत में आया। जंगली प्रजाति एस. स्पोंटेनियम के साथ संकरण के बाद, इसने एस. बारबेरी और एस. साइनेंस को जन्म दिया। समग्र प्रक्रिया इस प्रकार प्रस्तुत की गई है:
1. सैकरम रोबस्टम ➡➡➡➡ एस. ऑफिसिनारम ↠↠न्यू गिनी।
2. सैकरम ऑफ़िसिनैरम × एस. स्पोंटेनियम ➡➡➡➡ एस. बारबेरी या एस. साइनेंसिस ↠↠उत्तर भारत।
💫 गन्ने का पुष्प जीवविज्ञान
गन्ना (सैकरम एसपीपी) एक उष्णकटिबंधीय घास है जिसकी खेती मुख्य रूप से इसकी उच्च सुक्रोज सामग्री के लिए की जाती है।
💫पुष्पगुच्छ
प्रकार: गन्ने का पुष्पगुच्छ एक बड़ा, अंतिम पुष्पगुच्छ होता है, जिसे अक्सर टैसल या तीर कहा जाता है।
संरचना: इसमें एक केंद्रीय अक्ष होता है जिसमें कई पार्श्व शाखाएँ होती हैं, जिनमें से प्रत्येक में कई स्पाइकलेट होते हैं। प्रत्येक स्पाइकलेट के आधार पर रेशमी बालों की एक अंगूठी जैसी संरचना पाई जाती है और स्पाइकलेट से अधिक लंबी होती है। वर्तिकाग्र के उभरने के बाद परागकोषों का विखंडन होता है।
लंबाई: पुष्पक्रम की लंबाई 30 से 100 सेमी तक हो सकती है।
💫 स्पाइकलेट
व्यवस्था: स्पाइकलेट रेचिला पर जोड़े में पैदा होते हैं। एक स्पाइकलेट अवृन्त होता है, और दूसरा पेडीसेलेट या डंठल वाला होता है।
आकार: प्रत्येक स्पाइकलेट छोटा होता है, आमतौर पर लंबाई में लगभग 3-6 मिमी।
स्थिति: स्पाइकलेट क्रमिक शाखाओं के नोड्स पर विकसित होते हैं
💫 फूल
प्रकार: प्रत्येक स्पाइकलेट में दो पुष्पक होते हैं। निचला पुष्पक बंध्य या नर होता है, और ऊपरी पुष्पक उभयलिंगी होता है और इसमें 1 उपजाऊ लेम्मा, 2 लोडिक्यूल, 3 पुंकेसर, 1 कार्पेल और उपजाऊ पेलिया होता है।
पेरीएंथ: दो ग्लूम्स से बना होता है जो दोनों बंध्य होते हैं [बाहरी ग्लूम को G1 और भीतरी ग्लूम 2 को G2 के नाम से जाना जाता है], एक लेम्मा और एक पेलिया।
ग्लूम्स: ग्लूम्स चमड़े जैसे होते हैं तथा स्पाइकलेट को ढंके रहते हैं। वे फूलों की रक्षा करते हैं और नाव के आकार के होते हैं।
लेम्मा और पैलिया: लेम्मा, पैलिया से बड़ी और ज़्यादा उभरी हुई होती है। निचले पुष्प पर मौजूद लेम्मा बंध्य होती है, जिसे G3 कहते हैं, और ऊपरी पुष्प पर मौजूद लेम्मा उपजाऊ होती है, जिसे G4 कहते हैं, लेकिन यह सैकरम ऑफ़िसिनेरम में अनुपस्थित होती है। जबकि सैकरम स्पोंटेनियम में मौजूद होती है।
पुंकेसर: आमतौर पर, लंबे तंतुओं और बहुमुखी परागकोषों वाले तीन पुंकेसर होते हैं।
स्त्रीकेसर: स्त्रीकेसर में एक अंडाशय, एक वर्तिका और एक पंखदार वर्तिकाग्र होता है, जो हवा से परागण के लिए अनुकूल होता है।
गन्ने में परागण
गन्ने में मुख्य रूप से हवा से परागण होता है। परागकोष पराग छोड़ते हैं, जो हवा द्वारा अन्य फूलों के पंखदार वर्तिकाग्र तक ले जाये जाते है। स्पाइकलेट सुबह 5 बजे से 8 बजे के बीच खुलते हैं, जो पैनिकल के शीर्ष से शुरू होते हैं और नीचे की ओर बढ़ते हैं और 5 से 15 दिनों का समय लेते हैं। मुख्य रूप से, परागण देर से गर्मियों से शरद ऋतु तक होता है।
पुष्प सूत्र
पुष्प सूत्र प्रतीकों का उपयोग करके फूल की संरचना को दर्शाने का एक संक्षिप्त तरीका है। गन्ने का पुष्प सूत्र निम्नलिखित है:
⚥ ⚢ K(2) C(0) A3 G(1)
इसका मतलब यह है:
⚥: उभयलिंगी (परफेक्ट) फूल।
⚢: कुछ मामलों में उभयलिंगी (मादा या बाँझ/नर) फूल।
K(2): दो ग्लूम्स (ये बाह्यदल की तरह काम करते हैं)।
C(0): कोई पंखुड़ी नहीं (नग्न पुष्प)।
A3: तीन पुंकेसर।
G(1): एक कार्पेल (अंडाशय)।
💫 प्रजनन उद्देश्य
उच्च गन्ना उपज:
प्रमुख उपज घटक हैं: तने की ऊंचाई, मोटाई, टिलरिंग क्षमता, प्रति गन्ने का वजन।
बेहतर मिलिंग गुणवत्ता:
मिलिंग गुणवत्ता में नरम छिलका, लंबी इंटरनोड, कम फाइबर, कम पिथ, उच्च सुक्रोज सामग्री और गाढ़ा रस शामिल है।
रोग प्रतिरोध:
लाल सड़न, जंग आदि जैसी गंभीर बीमारियों के प्रति प्रतिरोध।
कीटों के प्रति प्रतिरोध / सहनशीलता:
शीर्ष बोरर, पाइरिला, सफेद मक्खी, इंटरनोड बोरर आदि जैसे प्रमुख और छोटे कीटों के प्रति प्रतिरोध।
अजैविक तनावों के प्रति सहनशीलता:
लवणता, सूखा, उच्च तापमान, बाढ़।
लॉजिंग प्रतिरोध:
तने में इष्टतम फाइबर सामग्री और छिलके की कठोरता।
पूर्ण मौसमी परिपक्वता
व्यापक अनुकूलनशीलता
जैव ईंधन उत्पादन
💫 प्रजनन विधि/प्रक्रिया
गन्ने के सुधार की विधियों को निम्नलिखित तीन भागों में विभाजित किया जा सकता है:
1. सामान्य विधि: इस विधि में परिचय(plant introduction), क्लोनल चयन और बैक क्रॉसिंग शामिल हैं। सैकरम ऑफ़िसिनैरम को भारत में न्यू गिनी से लाया गया था।
2. विशेष विधि
इन विधियों में अंतर-विशिष्ट संकरण, अंतर-जीनियर संकरण और उत्परिवर्तन प्रजनन शामिल हैं। दूरस्थ संकरण का उपयोग जंगली प्रजातियों या संबद्ध प्रजातियों से जैविक और अजैविक प्रतिरोध को अन्य प्रजातियों में स्थानांतरित करने के लिए किया जाता है। उत्परिवर्तन प्रजनन मुख्य रूप से रोग प्रतिरोध के लिए उपयोग किया जाता है (उत्परिवर्तन प्रजनन के माध्यम से विकसित किस्में: Co 8152, Co8153।)।
जनसंख्या सुधार:
गन्ने में जनसंख्या सुधार कार्यक्रम भी चलाया जाता है। जनसंख्या सुधार के लिए द्वि-अभिभावकीय संभोग, विघटनकारी संभोग और आवर्तक चयन का उपयोग किया जाता है। ऊतक संवर्धन तकनीक का उपयोग अगुणित (परागकोश संवर्धन) के विकास और जैविक तथा अजैविक तनावों के प्रतिरोध के लिए किया जाता है।
Introduction
💫 Scientific Name: Saccharum Officinarum
💫 Chromosome No. : 2n=8x=80
💫 Family: Poaceae or Gramineae
💫 Center of Origin:
Saccharum Officinarum : New Guinea
Saccharum Barberi : India
Saccharum Sinensis: China
💫 DISTRIBUTION
In World:
India, Brazil, Cuba, China, USA, Mexico, France, Germany and Australia.
In India :
Uttar Pradesh, Maharashtra, Haryana, Andhra Pradesh, Tamil nadu, Karnataka, Bihar and Punjab
💫 Cultivated Species:
Saccharum officinarum [Noble Cane] (2n = 8x = 80)
Saccharum barberi [Indian Cane] (2n =82-124)
Saccharum sinense [Chinese Cane] (2n = 116, 118).
💫 Wild Species:
Saccharum spontaneum (2n = 40 to 128).
Saccharum robustum (2n = 60 to 194)
💫 Origin And Evolution
It is believed that Saccharum officinarum has originated in New Guinea and S. barberi and S. sinensis in North India. Wild species S. robustum is considered to be the progenitor of cultivated species S. officinarum. In other words, noble cane originated in New Guinea and migrated to North India. After hybridization with wild species S. spontaneum, it gave birth to S. barberi and S. sinense. The overall process is presented as follows:
1. Saccharum robustum ➡➡➡➡ S. Officinarum ↠↠New Guinea.
2. Saccharum Officinarum × S. Spontaneum ➡➡➡➡ S. barberi or S. sinensis ↠↠North India.
| S.N. | Species | Distribution | Main Characters |
|---|---|---|---|
| 1 | Saccharum officinarum | Grown in South India | Canes are thick, susceptible to drought, red rot and mosaic. Soft rind, low fibre, high sugar content, etc. |
| 2 | S. barberi | Grown in North India | Canes are thin with hard rind, early maturing, wider adaptability, low sugar content and resistance to red rot but susceptible to smut. |
| 3 | S. sinense | Grown in North India | Canes are thin with hard rind, early maturing, wider adaptability, low sugar content and resistance to red rot but susceptible to smut. |
| 4 | S. spontaneum | Found in India, South and South East Asia | Canes are thin with hard rind. This has high tillering capacity and wider adaptability, early maturing, wider adaptability, low sugar content and resistance to red rot but susceptible to smut. |
| 5 | S. robustum | Found in New Guinea | Wider adaptability, very thick canes, low sugar content, high fibre and susceptible to mosaic. |
💫 Floral Biology of Sugarcane
Sugarcane (Saccharum spp.) is a tropical grass that is cultivated primarily for its high sucrose content.
Inflorescence
Type: The inflorescence of sugarcane is a large, terminal panicle, often called a tassel or arrow.
Structure: It consists of a central axis with numerous lateral branches, each bearing multiple spikelets. A ring of silky hair is found at the base of each Spikelet and longer than Spikelet. The dehiscence of anthers occur after emerging of stigma.
Length: The inflorescence can vary from 30 to 100 cm in length.
Spikelets
Arrangement: The spikelets are borne in pairs on the rachilla. One spikelet is sessile, and the other is pedicellate or stalked.
Size: Each spikelet is small, usually around 3-6 mm in length.
Position: Spikelet develop on nodes of successive branches
Flowers
Type: Each spikelet contains two florets. The lower floret is sterile or male, and the upper floret is bisexual and consisting, 1 fertile lemma, 2 Lodicules, 3 stamens, 1 carpel and fertile palea.
Perianth: Composed of two glumes both are sterile [Outer Glume is known as G1 and Inner Glume 2nd is known as G2], a lemma, and a palea.
Glumes: The glumes are leathery and envelop the spikelet. They protect the florets and are boat-shaped.
Lemma and Palea: The lemma is larger and more prominent than the palea. The Lemma present on lower floret are sterile, known as G3, and the Lemma present on upper floret are fertile, known as G4, but it's absent in saccharum Officinarum. Whereas present in saccharum spontaneum.
Stamens: Typically, there are three stamens with long filaments and versatile anthers.
Pistil: The pistil has a single ovary, a style, and a feathery stigma, which is adapted for wind pollination.
Pollination in Sugarcane
Mechanism: Sugarcane is predominantly wind-pollinated. The anthers release pollen, which is carried by the wind to the feathery stigmas of other flowers.
Timing: The spikelets open about 5 am. to 8 am , beginning at the top of the panicle and proceeding downwards and take period of 5 – 15 days. Mainly, Pollination occurs in the late summer to autumn.
Floral Formula
The floral formula is a shorthand way of representing the structure of a flower using symbols. For sugarcane, it is:
⚥ ⚢ K(2) C(0) A3 G(1)
Here's what this means:
- ⚥: Bisexual (perfect) flower.
- ⚢: Unisexual (female or sterile/male) flower in some cases.
- K(2): Two glumes (these act like sepals).
- C(0): No petals (naked florets).
- A3: Three stamens.
- G(1): One carpel (ovary).
💫 Breeding Objectives
- Higher cane yield:
- Improved Milling Quality:
- Disease Resistance:
- Resistance / tolerance to insect pests:
- Tolerance to Abiotic stresses:
- Lodging Resistance:
- Early to full seasonal maturity
- Wider adaptability
- Biofuels production
💫 Breeding Method/ Procedure
1. General Method:
2. Special Method
Population Improvement:
Practical Achievements
| S. No. | विशिष्ट लक्षण (Specific character) | किस्में (Varieties) |
|---|---|---|
| 1 | अगेती (Early) | Co 8336, 8337, 83340, Co C 671, Co J 64 |
| 2 | सूखा सहिष्णु (Drought tolerant) | Co 997, 1148,310, 285 |
| 3 | लवणता सहिष्णु (Salinity tolerant) | Co 453, 62125 |
| 4 | पतन रोधी (Lodging resistant) | Co 6304, 7117, CoS 7918 |
| 5 | जलजमाव सहिष्णु (Water logging tolerant) | Co 1157, 975, CoS 767, 8016, Bo 104, Bo109 |
| 6 | शीर्ष छेदक रोधी (Top borer resistant) | Co 1158, 7224, CoJ 67 |
| 7 | पोरी छेदक रोधी (Internode borer resistant) | Co 975, 62175, CoC 671 |
| 8 | लाल सड़न रोधी (Red rot resistant) | Co 7627, CoJ 64, CoLk 8001, Bo 108 |
💫 Hybrid Seed Production Technology
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