Concepts and Applications of Plant Biotechnology
संकल्पना (Concepts):-
• Biotechnology शब्द हंगरी के इंजीनीयर Karl Ereky ने 1919 में दिया था।
(The term biotechnology was coined by Hungarian engineer Karl Ereky in 1919.)
• Biotechnology एक नया शब्द है परन्तु यह प्रक्रिया प्राचीन काल से उपयोग की जा रही है। जैसे सूक्ष्मजीवों की सहायता से किण्वन द्वारा शराब, दहीं, सिरका आदि का निर्माण किया जाता रहा है।
(Biotechnology is a new term but this process has been used since ancient times. For example, wine, curd, vinegar, etc. have been produced by fermentation with the help of microorganisms.)
• 1970 में RE (Restriction Endonuclease) की खोज के पश्चात जीन प्रौधौगिकी की नई विधियाँ विकसित हुई जो मनुष्यों के लिए अत्यंत लाभकारी थी। इससे Biotechnology के क्षेत्र में क्रान्तिकारी परिवर्तन आए।
[After the discovery of RE (Restriction Endonuclease) in 1970, new methods of gene technology developed which were extremely beneficial for humans. This brought revolutionary changes in the field of Biotechnology.]
• परिभाषा (Definition):-
जीव विज्ञान की वह शाखा जिसमें जैविक कारकों जैसे सूक्ष्मजीवों या कोशिकाओं के अवयवों के नियंत्रित उपयोग द्वारा मनुष्य के लिए लाभदायक उत्पाद बनाए जाते हैं, Biotechnology कहलाती है।
(The branch of biology in which beneficial products are made for human beings by the controlled use of biological factors such as microorganisms or the components of cells is called biotechnology.)
• प्राचीन जैव प्रौधौगिकी (Old Biotechnology):- इस प्रकार की जैव प्रौधौगिकी सूक्ष्म जीवों की प्राकृतिक क्षमताओं पर आधारित है। इसके 2 मुख्य उद्देश्य हैं -
(This type of biotechnology is based on the natural abilities of microbes. It has 2 main objectives -)
i. अधिक क्षमताओं वाले नवीन सूक्ष्म जीवों की तलाश करना
(Seeking new microbes with greater capabilities)
ii. वरण, उत्परिवर्तन आदि के द्वारा सूक्ष्म जीवों की क्षमता में सुधार करना
(Improve the ability of micro organisms by selection, mutation etc.)
• नवीन जैव प्रौधौगिकी (New Biotechnology):- इस प्रकार की जैव प्रौधौगिकी में उपयोगी क्षमता को कृत्रिम रूप से विकसित किया जाता है। जैसे -
(In this type of biotechnology, useful potential is developed artificially. like -)
i. पुनर्योजी DNA तकनीक (Recombinant DNA Technology)
ii. पादप ऊतक संवर्धन (Plant Tissue Culture)
iii. मोनोक्लोनल प्रतिबॉडी उत्पादन (Monoclonal Antibody Production)
iv. जंतुओं में भ्रूण स्थानांतरण (Embryo Transfer in Animals)
• एतिहासिक जैव प्रौधौगिक घटनाएँ (Historical Biotechnological Events):-
i. शराब बनाने के लिए खमीर (Yeast) का उपयोग 6000 ईसा पूर्व से शुरू हुआ।
(The use of yeast to make wine began around 6000 BC.)
ii. डबलरोटी बनाने के लिए खमीर (Yeast) का उपयोग 4000 ईसा पूर्व से शुरू हुआ।
(The use of yeast to make bread began around 4000 BC.)
iii. 1910 में सूक्ष्म जीवों के उपयोग से मल (Sewage) का उपचार शुरू हुआ।
(Sewage treatment started in 1910 with the use of microbes.)
iv. 1912 में जीवाणुओं के उपयोग से एसीटोन, ग्लिसरॉल व ब्यूटेनोल का बड़े पैमाने पर उत्पादन शुरू हुआ।
(Large scale production of acetone, glycerol and butanol began in 1912 with the use of bacteria.)
v. 1944 में पेनिसिलीन का बड़े पैमाने पर उत्पादन शुरू हुआ।
(Large scale production of penicillin began in 1944.)
vi. 1973 में आनुवांशिक अभियांत्रिकी के सफल प्रयोग किए गए।
(Successful experiments in genetic engineering were carried out in 1973.)
vii. 1980 में कवक से प्राप्त मानव खाध्यों का इंग्लैंड में व्यापार शुरू हुआ।
(In 1980, human foods obtained from fungi started trading in England.)
viii. 1983 में आनुवांशिक अभियांत्रिकी द्वारा प्राप्त जीवाणुओं द्वारा उत्पादित इंसुलिन की मानव में उपयोग की अनुमति USA व इंग्लैंड में प्राप्त हुई।
(In 1983, the use of synthetic insulin in humans was permitted in the USA and England. This insulin was produced by bacteria which are obtained by genetic engineering. )
अनुप्रयोग (Applications):-
1. जैव नियन्त्रण (Bio-control):-
वायरस, जीवाणु, कवक आदि के उपयोग से खरपतवारों, रोगों व नाशी कीटों का जैव नियन्त्रण किया जाता है। इससे पर्यावरण में कोई प्रदूषण उत्पन्न नहीं होता है।
(Weeds, diseases and pests are biologically controlled by the use of viruses, bacteria, fungi, etc. It does not cause any pollution in the environment.)
2. जैव उर्वरक (Bio-fertilizers):- Rhizobium, BGA, Azolla आदि नाइट्रोजन स्थिरीकरण करते हैं। इनका सीमित परिमाण में ही उपयोग हो रहा है। वियतनाम में Azolla का धान की खेती में व्यापक उपयोग हो रहा है।
(Rhizobium, BGA, Azolla etc. perform nitrogen fixation. They are being used in limited quantities. Azolla is widely used in paddy cultivation in Vietnam.)
3. भ्रूण संवर्धन (Embryo Culture):-
Ø सामान्य रूप से न बच सकने वाले अंतराजातीय संकरों को बचाते है।
(Inter specific which are difficult to survive, can be rescued by embryo culture.)
Ø अंतराजातीय संकरों से अगुणित पौधे प्राप्त किए जाते हैं।
(Haploid plants are obtained from inter specific hybrids.)
Ø Orchids का सूक्ष्म प्रवर्धन किया जाता है।
(Micro-propagation of orchids is done.)
4. त्वरित क्लोनल गुणन (Rapid clonal multiplication):-
फल व पुष्प देने वाले अथवा जंगली पौधों में Meristem culture (विभज्योतक संवर्धन) के द्वारा इनका गुणन किया जाता है।
(Fruits and flowers producing plants or wild plants are multiplied by meristem culture.)
5. रोग मुक्त पौधे (Disease free plants):-
Ø मुख्य रूप से वायरस से मुक्ति के लिए उपयोगी होते हैं।
(Primarily useful for virus protection.)
Ø Meristem culture (विभाज्योतक संवर्धन) व Thermotherapy (ऊष्मायन) के द्वारा इन्हें प्राप्त करते हैं।
[These are achieved through meristem culture and thermotherapy (incubation).]
Ø मुख्य रूप से क्लोनीय फसलों में यह उपयोगी होता है।
(It is mainly useful in clonal crops.)
6. जननद्रव्य संरक्षण (Germplasm Conservation):-
Ø विभज्योतक, भ्रूण व कोशिकाओं को द्रवित नाइट्रोजन में -196°C पर संग्रहीत किया जाता है।
(The meristem, embryo and cells are stored in liquefied nitrogen at -196 ° C.)
Ø विभज्योतक संवर्धन को धीमी वृद्धि अवस्था में रखा जाता है।
(The meristem culture is kept in a slow growth state.)
Ø यह विशेष रूप से क्लोनल फसलों में उपयोगी है।
(It is particularly useful in clonal crops.)
7. समयुग्मजी वंशक्रमों का पृथक्करण (Isolation of homozygous lines):-
Ø पराग संवर्धन से प्राप्त अगुणित पौधों के गुणसूत्रीय द्विगुणन द्वारा समयुग्मजी वंशक्रम प्राप्त किए जा सकते हैं।
(Homozygous lines can be obtained by chromosomal duplication of haploid plants derived from pollen culture.)
Ø केवल दो पीढ़ियों में ही संयुग्मजी वंशक्रम प्राप्त हो जाते है।
(In only two generations the homozygous lines are obtained.)
Ø चीन में 24 से भी अधिक उन्नत किस्में धान, गेहूँ, जौं, सरसों आदि में विकसित की गई हैं।
(In China, more than 24 improved varieties have been developed in paddy, wheat, barley, mustard etc.)
8. आनुवंशिक अभियांत्रिकी (Genetic Engineering):-
Ø अन्य जीवों से वांछित जीन्स को निकालकर पौधों में स्थानांतरित करते हैं।
(Remove the desired genes from other organisms and transfer them to plants.)
Ø निम्न लक्षणों के लिए ऐसा करते हैं:-
(We do this for the following features: -)
i. कीट रोधिता (Insect Resistance)
ii. वायरस रोधिता (Virus Resistance)
iii. खरपतवारनाशी रोधिता (Weedicide Resistance)
Ø यह फसल सुधार में क्रांतिकारी परिवर्तन है।
(This is a revolutionary change in crop improvement.)