Lecture- 20 Induction of mutation, Methods of inducing mutation, ClB Technique

Induction of mutation, Methods of inducing mutation, ClB Technique (उत्परिवर्तन प्रेरण, उत्परिवर्तन प्रेरण विधियाँ, ClB तकनीक):-

Induction of mutation, Methods of inducing mutation (उत्परिवर्तन प्रेरण, उत्परिवर्तन प्रेरण विधियाँ):-

Induction of mutation (उत्परिवर्तन प्रेरण):- Mutation induction is the artificial creation of mutations in the genetic material of an organism by physical or chemical means to generate genetic variability, especially for crop improvement. It is commonly used in mutation breeding to develop new and improved varieties of crops.

(उत्परिवर्तन प्रेरण, किसी जीव के आनुवंशिक पदार्थ में भौतिक या रासायनिक माध्यमों से उत्परिवर्तनों का कृत्रिम निर्माण है जिससे आनुवंशिक परिवर्तनशीलता उत्पन्न होती है, विशेष रूप से फसल सुधार के लिए। इसका उपयोग आमतौर पर फसलों की नई और उन्नत किस्मों को विकसित करने के लिए उत्परिवर्तन प्रजनन में किया जाता है।)

Mutation Inducing Methods (उत्परिवर्तन प्रेरण विधियाँ):-

i. Physical Mutagens (भौतिक उत्परिवर्तजन):- These use radiations to induce changes in DNA structure.

(ये DNA संरचना में परिवर्तन लाने के लिए विकिरणों का उपयोग करते हैं।)

Common Physical Mutagens (सामान्य भौतिक उत्परिवर्तजन):-

Example (उदाहरण):- Gamma rays are widely used in crop mutation breeding (e.g., in rice, wheat, groundnut).

[गामा किरणों का व्यापक रूप से फसल उत्परिवर्तन प्रजनन (जैसे, चावल, गेहूँ, मूंगफली में) में उपयोग किया जाता है।]

ii. Chemical Mutagens (रासायनिक उत्परिवर्तजन):- These are chemical compounds that interact with DNA to cause mutations.

(ये रासायनिक यौगिक हैं जो डीएनए के साथ क्रिया करके उत्परिवर्तन उत्पन्न करते हैं।)

Common Chemical Mutagens (सामान्य रासायनिक उत्परिवर्तजन):-

Example (उदाहरण):- EMS is one of the most commonly used chemical mutagens for point mutations.

(EMS बिंदु उत्परिवर्तनों के लिए सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले रासायनिक उत्परिवर्तजनों में से एक है।)

Steps in Mutation Induction Process (उत्परिवर्तन प्रेरण प्रक्रिया के चरण):-

i. Selection of Material (सामग्री का चयन):- Seeds, plant parts, or tissue cultures of the desired crop.

(वांछित फसल के बीज, पौधे के भाग, या ऊतक संवर्धन।)

ii. Treatment with Mutagen (उत्परिवर्तजन उपचार):- Dose and duration are carefully calculated (known as LD50 – dose causing 50% lethality).

[खुराक और अवधि की सावधानीपूर्वक गणना की जाती है (जिसे LD50 कहा जाता है - 50% घातकता उत्पन्न करने वाली खुराक)।]

iii. Post-treatment Care (उपचार के बाद देखभाल):- Treated material is washed and grown under controlled conditions.

(उपचारित सामग्री को धोया जाता है और नियंत्रित परिस्थितियों में उगाया जाता है।)

iv. Screening and Selection (जाँच और चयन):-

> M1 generation (first) is grown, but mutations are usually visible in M2.

[M1 पीढ़ी (पहली) उगाई जाती है, लेकिन उत्परिवर्तन आमतौर पर M2 में दिखाई देते हैं।]

> Selection is done based on desirable traits (e.g., dwarfness, disease resistance).

[चयन वांछनीय लक्षणों (जैसे, बौनापन, रोग प्रतिरोधक क्षमता) के आधार पर किया जाता है।]

Applications in Agriculture (कृषि में अनुप्रयोग):-

> Development of high-yielding or early-maturing varieties.

(उच्च उपज देने वाली या शीघ्र पकने वाली किस्मों का विकास।)

> Induction of disease and pest resistance.

(रोग एवं कीट प्रतिरोधक क्षमता का विकास।)

> Creation of male-sterile lines.

(नर-बंध्य वंशक्रम का निर्माण।)

> Improvement of quality traits (e.g., oil content in groundnut).

[गुणवत्ता लक्षणों में सुधार (जैसे, मूंगफली में तेल की मात्रा)।]

ClB Technique (ClB तकनीक):-

ClB Technique:-

·         Full Form:- C = Crossover

                              l = lethal

                             B = Bar

·         खोज (Discovery):- Muller

·         अनुप्रयोग (Application):- X – किरणों की उत्परिवर्तन क्रिया को प्रदर्शित करने के लिए इस तकनीक का उपयोग किया जाता है।

(This technique is used to demonstrate the mutational action of X-rays.)

·         मादा ड्रोसोफिला (Female Drosophila):- इसमें दो X – गुणसूत्र होते हैं। एक X – गुणसूत्र पर तीन अतिरिक्त जीन C, l व B जोड़कर ClB – गुणसूत्र बनाया जाता है।

(It has two X-chromosomes. Three additional genes C, l and B are joined to an X-chromosome to form the ClB-chromosome.)

                                        C – जीन:- जीन विनिमय को संदमित करता है।

(C - Gene:- Inhibits crossing over.)

                                         l – जीन:- विषमयुग्मनज अवस्था में अप्रभावी घातक होता है।

(l-gene:- Recessive lethal in the heterozygous stage.)

                                        B – जीन:- अर्धप्रभावी मार्कर होता है।

(B – Gene: – It is a semi-dominant marker.)

·      X - किरणों से उपचार (X-ray treatment):- ClB स्टॉक ड्रोसोफिला में एक सामान्य गुणसूत्र व दूसरा ClB – गुणसूत्र पाया जाता है। अब इस ClB स्टॉक ड्रोसोफिला को X – किरणों से उपचारित कराया जाता है। सामान्य गुणसूत्र में उत्परिवर्तन हुआ है अथवा नहीं, यह ज्ञात करने के लिए ClB स्टॉक ड्रोसोफिला का क्रॉस सामान्य नर ड्रोसोफिला से कराया जाता है।

(ClB stock Drosophila has one normal chromosome and the other ClB-chromosome. Now this ClB stock Drosophila is treated with X-rays. Now the ClB stock Drosophila is crossed with a normal male Drosophila to determine whether the mutation has occurred or not in the normal chromosome.)

·         क्रॉसिंग (Crossing):- 

ClBY = मृत (घातक जीन के प्रभाव के कारण)

                                                             [Dead (due to the effect of the lethal gene)]

ClBX = Barred लक्षण प्रारूप के द्वारा इसे पहचान लेते हैं।

                                                             (Barred recognizes this by the characteristic pattern.)

i. यदि मादा ड्रोसोफिला के सामान्य X – गुणसूत्र में उत्परिवर्तन नहीं हो तो:-

(If there is no mutation in the normal X-chromosome of female Drosophila:-)

ii. यदि मादा ड्रोसोफिला के सामान्य X – गुणसूत्र में उत्परिवर्तन हो जाये तो:-

(If there is a mutation in the normal X-chromosome of female Drosophila:-)

·         परिणाम (Result):-

Ø  यदि 50% नर ड्रोसोफिला मृत होते हैं तो मादा ड्रोसोफिला के सामान्य X – गुणसूत्र में उत्परिवर्तन नहीं होता है।

(If 50% of male Drosophila are dead, the normal X-chromosome of female Drosophila does not have the mutation.)

Ø  यदि 100% नर ड्रोसोफिला मृत होते हैं तो मादा ड्रोसोफिला के सामान्य X – गुणसूत्र में उत्परिवर्तन होता है।

(If 100% of male Drosophila are dead, the female Drosophila has a mutation in the normal X-chromosome.)