2018 Solved Old Paper (BOT - 302)
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Polygenes (Multiple Genes):- When many genes together control a genetic trait, they are called Polygenes.
Quantitative Traits:-
Ø These are expressed as quantities.
Ø They are polygenetic i.e. one trait is controlled by multiple genes.
Ø The environment has a great influence on traits.
Ø They show continuous variation.
Ø These traits are normally distributed in the population.
Ø Example:- Animal metabolism is controlled by a number of genes. The end product of metabolism is a good example of this type of trait. E.g. milk production, growth rate
Other Examples:- Skin colour, Eye colour, Height, Weight
Variations:- The difference in the characters found in the organisms is called variations. These are of 2 types –
बहुजीन ( एकाधिक जीन ):- जब कई जीन मिलकर किसी आनुवंशिक लक्षण को नियंत्रित करते हैं, तो उन्हें बहुजीन कहा जाता है।
मात्रात्मक लक्षण :-
Ø इन्हें मात्राओं के रूप में व्यक्त किया जाता है।
Ø वे बहुआनुवंशिक होते हैं, अर्थात् एक लक्षण कई जीनों द्वारा नियंत्रित होता है।
Ø वातावरण का व्यक्तित्व गुणों पर बहुत अधिक प्रभाव पड़ता है।
Ø वे निरंतर परिवर्तन दर्शाते हैं।
Ø ये लक्षण जनसंख्या में सामान्य रूप से वितरित होते हैं।
उदाहरण : - पशुओं का चयापचय कई जीनों द्वारा नियंत्रित होता है। चयापचय का अंतिम उत्पाद इस प्रकार के लक्षण का एक अच्छा उदाहरण है। जैसे दूध उत्पादन, वृद्धि दर।
अन्य उदाहरण:- त्वचा का रंग,आंखों का रंग,ऊंचाई,वजन
विविधताएँ :- जीवों में पाए जाने वाले लक्षणों में अंतर को विविधताएँ कहते हैं। ये दो प्रकार की होती हैं –
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बहुगुणिता (Polyploidy):-
किसी जीव में सामान्य गुणसूत्र संख्या का विचलित हो जाना ही बहुगुणिता कहलाती है। यह 2 प्रकार की होती है –
(Deviation from the normal chromosome numbers in an organism is called polyploidy. It is of 2 types -)
1. असत्यगुणिता (Aneuploidy)
2. सत्यगुणिता (Euploidy)
1. असत्यगुणिता (Aneuploidy):-
• परिभाषा (Definition):-
सामान्यतया जीव की प्रत्येक कायिक कोशिका के जीनोम में गुणसूत्रों की संख्या निश्चित होती है। यदि जीनोम में 1 या 2 गुणसूत्रों की संख्या में कमी या वृद्धि हो जाये तो इसे असत्यगुणिता कहते हैं। यह अधिकतर जंतुओं में ही पायी जाती है। पादपों में बहुत कम देखने को मिलती है।
(Generally, the number of chromosomes in the genome of each somatic cell of an organism is fixed. If there is a decrease or increase in the number of 1 or 2 chromosomes in the genome, it is called as aneuploidy. It is found mostly in animals. It is rarely seen in plants.)
• अनेक प्रकार हैं (Many types):-
i. Nullysomy = (2n – 2)
ii. Monosomy = (2n – 1)
iii. Double monosomy = (2n – 1 – 1)
iv. Trisomy = (2n + 1)
v. Double trisomy = (2n + 1 + 1)
vi. Tetrasomy = (2n + 2)
2. सत्यगुणिता (Euploidy):-
• परिभाषा (Definition):- सामान्यतया जीव की प्रत्येक कायिक कोशिका में जीनोम की 2 प्रतियाँ उपस्थित होती हैं। जब जीव की कायिक कोशिकाओं में जीनोम की 2 से अधिक प्रतियाँ पायी जाती हैं तो इसे सत्यगुणिता कहते हैं। यह केवल पौधों में पायी जाती है। जंतुओं में इसका पूर्णत: अभाव होता है।
(Normally, each somatic cell of organism has 2 copies of the genome. When more than 2 copies of the genome are found in the somatic cells of organism, it is called euploidy. It is found only in plants. It is completely absent in animals.)
• 2 प्रकार हैं (2 types):-
i. स्वबहुगुणिता (Autopolyploidy)
ii. परबहुगुणिता (Allopolyploidy)
i. स्वबहुगुणिता (Autopolyploidy):-
• परिभाषा (Definition):-
जब जीव की सभी कायिक कोशिकाओं में उपस्थित जीनोम की प्रतियाँ एक ही जाति की होती हैं तो इसे स्वबहुगुणिता कहते हैं।
(When copies of the genome present in all the somatic cells of an organism belong to the same species, it is called autopolyploidy.)
• उदाहरण (Examples):-
त्रिगुणित (Triploid) = 3x
चतुर्गुणित (Tetraploid) = 4x
पंचगुणित (Pentaploid) = 5x
षटगुणित (Hexaploid) = 6x
ii. परबहुगुणिता (Allopolyploidy):-
• परिभाषा (Definition):-
जब जीव की सभी कायिक कोशिकाओं में उपस्थित जीनोम की प्रतियाँ एक से अधिक जातियों से आती हैं तो इसे परबहुगुणिता कहते हैं।
(When copies of the genome present in all somatic cells of an organism come from more than one species, it is called allopolyploidy.)
• उदाहरण (Examples):-
चतुर्गुणित (Tetraploid) = 2x1 + 2x2
षटगुणित (Hexaploid) = 2x1 + 2x2 + 2X3
स्वबहुगुणिता उत्पन्न होने के कारण (Reasons of producing autopolyploidy):-
• अनियमित अर्धसूत्री विभाजन के कारण 2n युग्मक उत्पन्न होते हैं।
(2n gametes are produced due to abnormal meiosis.)
• कोल्चिसीन रसायन के उपयोग से गुणसूत्रों का कृत्रिम रूप से द्विगुणन कर सकते हैं। यह रसायन कोशिका विभाजन के दौरान तर्कु तंतुओं के निर्माण को रोक देता है।
(Artificial duplication of chromosomes can be achieved using colchicine chemical. This chemical prevents the formation of spindle fibers during cell division.)
• कृत्रिम रूप से स्वबहुगुणिता उत्पन्न करने के लिए बीज या पादपक या प्ररोह शिखाग्र को 1% ताजा कोल्चीसीन विलयन में 1 से 10 दिनों के लिए भिगोकर रखते हैं।
(To produce autopolyploidy artificially, soak the seed or plantlet or shoot apex in 1% fresh colchicine solution for 1 to 10 days.)
बहुगुणिता का प्रभाव (Effects of Polyploidy):-
i. महाकायता (Gigantism):- पौधे के आकार व ओज में वृद्धि हो जाती है।
(The size and vigour of the plant increases.)
ii. पत्तियों, पुष्पों, फलों, बीजों आदि के आकार में वृद्धि और संख्या में कमी हो जाती है।
(The size of leaves, flowers, fruits, seeds etc. increases and their number decreases.)
iii. बड़े रंध्र व कोशिकाएं (Larger stomata and cells)
iv. बड़े परागकण (Larger pollens)
v. कम उर्वरता (Low fertility)
vi. कम वृद्धि दर (Low growth rate)
vii. देरी से पुष्पन (late flowering)
viii. जल की मात्रा बढ़ने से उच्च ताजा भार व शुष्क भार कम
(Higher fresh weight and lower dry mass due to increase in water content)
ix. उपयुक्त गुणिता स्तर एक जाति से दूसरी जाति में बदलता रहता है।
(The suitable ploidy level varies from one species to another.)
उदाहरण (Examples):-
चुकंदर (Sugar beet) = 3x
टीमोथी घास (Timothy grass) = 8x – 10x
पादप प्रजनन व जैव विकास में उपयोग (Role in evolution and plant breeding):-
• स्वत्रिगुणित पौधे (Autotriploid Plants):-
i. केला (Banana):- इसके फल बीज रहित होते हैं।
(Its fruits are seedless.)
ii. तरबूज (Water melon):- यह जापान में होता है। इसके फल भी बीज रहित होते हैं।
(It is found in Japan. Its fruits are also seedless.)
iii. चुकंदर (Sugar beet):- यह जापान व यूरोप में होती है। इसकी जड़े बड़ी होती हैं जो अधिक शर्करा उत्पादन करती हैं।
(It is found in Japan and Europe. Its roots are bigger which produces more sugar.)
iv. चाय (Tea):- इसकी TV – 29 किस्म सूखा रोधी व अधिक उपज देने वाली होती है।
(Its TV-29 variety is drought resistant and high yielding.)
• स्वचतुर्गुणित पौधे (Autotetraploid Plants):-
i. मक्का (Maize):- इसमें 43% अधिक विटामिन होता है।
(It contains 43% more vitamins.)
ii. क्लोवर व बरसीम (Clover and Barseem):- इनकी चारा उपज अधिक होती है। Pusa Giant Barseem भारत में एक प्रसिद्ध किस्म है।
(Their fodder yield is high. Pusa Giant Barseem is a famous variety in India.)
iii. राई (Rye):- इसकी दो किस्मों Double steel व Tetrapetkus की उपज अधिक होती है।
(Its two varieties Double steel and Tetrapetkus have high yield.)
iv. Hyoscymus niger:- इसकी HMT – 1 किस्म का 15% जैवभार अधिक होता है और इससे 36% अधिक औषधि प्राप्त होती है।
(Its HMT-1 variety has 15% more biomass and provides 36% more medicine.)
v. Vetiveria zizanoides:- इसकी vetiver किस्म से 11% अधिक सुगंधित तेल प्राप्त होता है।
(Its vetiver variety yields 11% more fragrant oil.)
• परचतुर्गुणित पौधे (Allotetraploid Plants):-
i. कपास (Cotton):- Gossypium hirsutum
ii. सरसों (Mustard):-
Ø Brassica juncea (AABB)
Ø Brassica napus (AACC)
Ø Brassica carinata (BBCC)
• परषटगुणित पौधे (Allohexaploid Plants):-
i. गेहूँ (Wheat):- Triticum aestivum (AABBDD)
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Breeding methods in self pollinated crops (स्वपरागित फसलों में प्रजनन विधियाँ):-
• आनुवांशिक आधार (Genetic Basis):-
स्वपरागण के कारण प्रत्येक पीढ़ी में विषमयुग्मनजता पिछली पीढ़ी की आधी हो जाती है और समयुग्मनजता उसी अनुपात में बढ़ती जाती है।
(Due to self-pollination, heterozygosity in each generation is reduced to half of the previous generation and homozygosity increases in the same proportion.)
• समयुग्मनजता (Homozygosity):-
किसी भी पादप समष्टि में समयुग्मनज अवस्था में उपस्थित जीनों की प्रतिशत आवृति को उस समष्टि की समयुग्मनजता कहते हैं।
(The percent frequency of genes present in the homozygous state of any plant population is called the homozygosity of that population.)
• Aa जीन प्रारूप वाले पौधों का स्वपरागण कराने पर निम्न परिणाम मिलते हैं -
(The following results are obtained by self-pollination the Aa genotype plants -)
• समयुग्मनजता जीन विनिमय के व्युत्क्रमानुपाती होती है।
(Homozygosity is inversely proportional to crossing over.)
• समयुग्मनजता सहलग्नता के समानुपाती होती है।
(Homozygosity is directly proportional to linkage.)
वरण (Selection):-
किसी पादप समष्टि में विभिन्न जीनप्रारूपों की जनन दर भिन्न भिन्न होती है, जिससे विविधतापूर्ण समष्टि का निर्माण होता है। इस विविधतापूर्ण समष्टि में से उत्कृष्ट लक्षणों वाले पौधों को छांटकर अलग करना तथा उनके बीजों से अगली पीढ़ी उगाने की प्रक्रिया को ही वरण कहते हैं।
(Different genotypes in a plant population have different reproduction rates, creating a diverse population. From this diverse plant population, the process of sorting and isolating the plants with superior characters and growing the next generation from their seeds, is called selection.)
उपरोक्त अंतरों के कारण ही दोनों प्रकार की फसलों में वरण द्वारा फसल सुधार की विधियाँ काफी भिन्न हैं।
(Due to the above differences, the methods of crop improvement by selection are quite different in both types of crops.)
प्रजनन विधियाँ (Breeding Methods):- 2 मुख्य प्रजनन विधियाँ हैं-
(2 main breeding methods are -)
1. समूह वरण (Mass Selection)
2. शुद्ध वंशक्रम वरण (Pure line Selection)
1. समूह वरण (Mass Selection):-
जब विविधतापूर्ण समष्टि में से उत्कृष्ट व एक समान पौधों का वरण करके इनके बीजों को एक साथ समूह में मिश्रित कर लेते हैं तो इस विधि को समूह वरण कहते हैं।
(When superior and uniform plants are selected from a diverse plant population, and their seeds are mixed together in a group, then it is called mass selection.)
Basic Concept:- एक समान तथा उत्कृष्ट लक्षण प्रारूप वाले अनेक पौधों का वरण करते हैं तथा इनके बीजों के मिश्रण से नई किस्म बनती है। जैसा कि नीचे diagram में प्रदर्शित किया गया है।
(Many plants with uniform and superior characteristics are selected and their seeds are mixed together to make a new variety. As shown in the diagram below.)
व्यापीकृत रूपरेखा (Generalized Outline):-
2. शुद्ध वंशक्रम वरण
जब विविधतापूर्ण समष्टि में से उत्कृष्ट पौधों का वरण करके इनके बीजों को अलग अलग एकत्रित कर लेते हैं व इनसे एकल पादप संततियाँ उगाते हैं तो इसे शुद्ध वंशक्रम वरण कहते हैं।
(When superior plants are selected from a diverse plant population and their seeds are collected separately to grow individual plant progenies, it is called pure line selection.)
Basic Concept:- किसी पादप समष्टि में से बहुत से उत्कृष्ट पौधों का वरण करते हैं। प्रत्येक पौधे के बीज अलग अलग एकत्रित करते हैं और इनसे एकल पादप संततियाँ उगाते हैं। इनमें से सबसे उत्तम एकल पादप संतति को नई किस्म के रूप में विमोचित करते हैं।
(Select many superior plants from a plant population. The seeds of each plant collect separately and grow individual plant progenies. The best of these individual plant progenies are released as a new variety.)
व्यापीकृत रूपरेखा (Generalized Outline):-
आनवंशिक आधार (Genetic Basis):-
• परपरागण के कारण पीढ़ी दर पीढ़ी विषमयुग्मनजता बढ़ती जाती है और समयुग्मनजता कम होती जाती है।
(Due to cross pollination, heterozygosity increases generation by generation and homozygosity decreases.)
• विषमयुग्मनजता (Heterozygosity):-
किसी पादप समष्टि में विषमयुग्मनज अवस्था में उपस्थित जीनों की प्रतिशत आवृति को उस समष्टि की विषमयुग्मनजता कहते हैं।
(The percent frequency of genes present in the heterozygous condition in a plant population is called heterozygosity of that population.)
• विषमयुग्मनजता जीन विनिमय के समानुपाती होती है।
(Heterogeneity is directly proportional to crossing over.)
• विषमयुग्मनजता सहलग्नता के व्युत्क्र्मामानुपाती होती है।
(Heterogeneity is inversely proportional to linkage.)
प्रजनन विधियाँ (Breeding Methods):-
1. समूह वरण (Mass Selection)
2. भुट्टे से पंक्ति विधि (Ear to Row Method)
3. आवर्ती वरण (Recurrent Selection)
1. समूह वरण (Mass Selection):-
जब विविधतापूर्ण समष्टि में से उत्कृष्ट व एक समान पौधों का वरण करके इनके बीजों को एक साथ समूह में मिश्रित कर लेते हैं तो इस विधि को समूह वरण कहते हैं। यह परपरागित फसलों में सुधार की सबसे पुरानी विधि है।
(When superior and uniform plants are selected from a diverse population, and their seeds are mixed together as a mass, this method is called mass selection. It is the oldest method of improvement in cross pollinated crops.)
अच्छे व वांछनीय लक्षण प्रारूप वाले पौधों में मुक्त परागण द्वारा उत्पन्न बीजों को एकत्रित करके मिश्रित कर लेते हैं जिनसे अगली पीढ़ी उगाई जाती है। जैसा कि नीचे diagram में प्रदर्शित किया गया है।
(The seeds produced by open pollination in plants with good and desirable traits, are collected and mixed from which the next generation is grown. As shown in the diagram below.)
व्यापीकृत रूपरेखा (Generalized Outline):-
2. भुट्टे से पंक्ति विधि (Ear to Row Method):-
• इस विधि का विकास Hopkins ने 1908 में किया था।
(This method was developed by Hopkins in 1908.)
• इस विधि का मक्के में बहुत अधिक उपयोग किया जाता है।
(This method is much used in maize.)
• परिभाषा (Definition):-
जब विविधतापूर्ण समष्टि में से उत्कृष्ट पौधों का वरण करके इनके बीजों को अलग अलग एकत्रित कर एकल पादप संततियाँ उगाई जाती हैं, तो इसे भुट्टे से पंक्ति विधि कहते हैं।
(When superior plants are selected from a diverse population and their seeds are collected separately to grow individual plant progenies, it is called the Ear to Row method.)
पादप समष्टि में से अनेक उत्कृष्ट लक्षणों वाले पौधों का वरण करते हैं। इन पौधों में मुक्त परागण होने दिया जाता है। प्रत्येक पौधे के बीजों को अलग एकत्रित कर लेते हैं। प्रत्येक पौधे के बीजों से 10-50 पौधों की एक कतार उगाते हैं। उत्कृष्ट कतारों का वरण करते हैं।प्रत्येक उत्कृष्ट कतार में से 5-10 उत्कृष्ट लक्षणों वाले पौधों का वरण करते हैं। प्रत्येक पौधे के बीजों को अलग अलग एकत्रित करते हैं तथा फिर से कतारों में उगाकर विधि को दोहराते हैं। जैसा कि नीचे diagram में प्रदर्शित किया गया है।
(Many superior plants are selected from a plant population. Open pollination is allowed in these plants. Collect the seeds of each plant separately. A row of 10–50 plants are grown from the seeds of each plant. Select superior rows. Now select 5-10 superior plants from each superior row. Collect the seeds of each plant separately and repeat the method by growing them again in rows. As shown in the diagram below.)
व्यापीकृत रूपरेखा (Generalized Outline):-
3. आवर्ती वरण (Recurrent Selection):- जब सभी संभव संयोजनों में संकरण कराकर, पुनरावर्तित उपज परीक्षण करके बार – बार वरण किया जाता है तो इसे आवर्ती वरण कहते हैं। यह विधि भुट्टे से पंक्ति विधि का रूपान्तरण है।
(When hybridization is done in all possible combinations and repetitive yield trials are performed, it is called recurrent selection. This method is the modification of Ear to Row method.)
स्त्रोत समष्टियाँ (Source Populations):- जिन समष्टियों से अंत:प्रजातों का पृथक्करण किया जाता है, स्त्रोत समष्टियाँ कहलाती हैं। सामान्यतया किसी समष्टि से उत्तम अंत: प्रजात प्राप्त करने की प्रायिकता, उस समष्टि में उपस्थित उत्कृष्ट जीन प्रारूपों की आवृति पर निर्भर होती है।
(The populations from which the inbreds are obtained are called source populations. Generally, the probability of obtaining a superior inbred from a population depends on the frequency of superior genotypes present in that population.)
4 प्रकार (4 types):-
a. सरल आवर्ती वरण (Simple Recurrent Selection)
b. GCA के लिए आवर्ती वरण (Recurrent Selection for GCA)
c. SCA के लिए आवर्ती वरण (Recurrent Selection for SCA)
d. व्युत्क्रम आवर्ती वरण (Reciprocal Recurrent Selection)
a. सरल आवर्ती वरण (Simple Recurrent Selection):-
जब बिना परीक्षण किए सभी वरित पौधों के स्वपरागण से प्राप्त बीजों से एकल पादप संततियाँ उगाई जाती हैं तो इसे सरल आवर्ती वरण कहते हैं। नीचे diagram में दी गयी प्रक्रिया को एक वरण चक्र कहते हैं। इस प्रकार के 2 या अधिक वरण चक्र पूरे किए जाते हैं।
(When individual plant progenies are grown from seeds obtained by self-pollination of all the selected plants without testing, it is called simple recurrent selection. The process given in the diagram below is called a selection cycle. This type of 2 or more selection cycles are completed.)
व्यापीकृत रूपरेखा (Generalized Outline):-
b. GCA के लिए आवर्ती वरण (Recurrent Selection for GCA):-
जब वरित पौधों का GCA परीक्षण किया जाता है और केवल उच्च GCA वाले पौधों के स्वपरागण से प्राप्त बीजों से एकल पादप संततियाँ उगाई जाती हैं तो इसे GCA के लिए आवर्ती वरण कहते हैं।
(When GCA test is performed for selected plants and individual plant progenies are grown from seeds obtained from only high GCA plants, it is called recurrent selection for GCA.)
संयोजन क्षमता (Combining Ability):- संकरण के फलस्वरूप उत्कृष्ट संकर उत्पन्न करने की क्षमता को संयोजन क्षमता कहते हैं। यह 2 प्रकार की होती है -
(The ability to produce suoerior hybrids as a result of hybridization is called combining ability. It is of 2 types -)
i. सामान्य संयोजन क्षमता (General Combining Ability or GCA):- किसी पौधे का मुक्त परागित किस्म से संकरण करने पर उत्कृष्ट संकर उत्पन्न करने की क्षमता को GCA कहते हैं।
(The ability to produce superior hybrids when a plant is hybridized with an open-pollinated variety, is called GCA.)
ii. विशिष्ट संयोजन क्षमता (Specific Combining Ability or SCA):- किसी पौधे का उत्कृष्ट अंत: प्रजात से संकरण करने पर उत्कृष्ट संकर उत्पन्न करने की क्षमता को SCA कहते हैं।
(The ability of a plant to produce superior hybrids when it is hybridized with a superior inbred, is called SCA.)
इस विधि में केवल उन्हीं पौधों के स्वपरागण से प्राप्त बीजों से एकल पादप संततियाँ उगाते हैं जो उच्च GCA प्रदर्शित करते हैं। जैसा कि नीचे diagram में प्रदर्शित किया गया है।
(In this method individual plant progenies are grown from seeds obtained from self-pollinated of plants that exhibit high GCA. As shown in the diagram below.)
उपरोक्त प्रक्रिया को एक वरण चक्र कहते हैं। इस प्रकार के 2 या अधिक चक्र पूर्ण किए जाते हैं।
(The above process is called a selection cycle. 2 or more cycles of this type are completed.)
GCA परीक्षण (GCA Test):- प्रत्येक वरण किए गए पौधे के कुछ पुष्पों का परीक्षक से संकरण कराते हैं तथा शेष पुष्पों में स्वपरागण कराते हैं। जैसा कि नीचे diagram में प्रदर्शित किया गया है।
(Some flowers of each selected plant are crossed with tester and the remaining flowers are allowed to self-pollinate. As shown in the diagram below.)
व्यापीकृत रूपरेखा (Generalized Outline):-
c. SCA के लिए आवर्ती वरण (Recurrent Selection for SCA):-
जब वरित पौधों का SCA परीक्षण किया जाता है और केवल उच्च SCA वाले पौधों के स्वपरागण से प्राप्त बीजों से एकल पादप संततियाँ उगाई जाती हैं तो इसे SCA के लिए आवर्ती वरण कहते हैं। इसका प्रस्ताव Hull ने 1945 में दिया था। इस वरण में समष्टि की उपज औसतन 5.5% प्रति वरण चक्र बढ़ जाती है।
(When SCA testing of selected plants is performed and individual plant progenies are grown from seeds obtained from self-pollination of only high SCA plants, it is called recurrent selection for SCA. It was proposed by Hull in 1945. In this selection, the yield of the population increases on average 5.5% per cycle.)
d. व्युत्क्रम आवर्ती वरण (Reciprocal Recurrent Selection):-
जब 2 पादप समष्टियों A व B में साथ साथ आवर्ती वरण किया जाता है और दोनों समष्टियों में साथ साथ सुधार होता है तो इसे व्युत्क्रम आवर्ती वरण कहते हैं। समष्टि A में सुधार के लिए समष्टि B को परीक्षक की तरह उपयोग करते हैं तथा समष्टि B में सुधार के लिए समष्टि A को परीक्षक की तरह उपयोग करते हैं। इस विधि का सुझाव 1949 में 3 वैज्ञानिकों ने दिया था -
(When recurrent selection is done simultaneous in 2 plant populations A and B and improve both the populations simultaneously, it is called reciprocal recurrent selection. To improve population A, use population B as a tester and to improve population B, use population A as a tester. This method was suggested by 3 scientists in 1949 -)
ii. Robinson
iii. Harvey
व्यापीकृत रूपरेखा (Generalized Outline):-
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हिटेरोसिस (Heterosis):-:
• हिटेरोसिस शब्द सबसे पहले Shull ने 1914 में दिया था।
(The term Heterosis was first coined by Shull in 1914.)
• परिभाषा (Definition):- जब F1 संकर कई लक्षणों जैसे सामान्य ओज, अनुकूलन, उपज आदि में अपने दोनों जनकों से उत्कृष्ट होता है तो इसे हिटेरोसिस या संकर ओज कहते हैं।
(When the F1 hybrid is superior from both its parents in many traits such as normal vigor, adaptation, yield etc., it is called heterosis or hybrid vigor.)
• हिटेरोसिस के 2 प्रायवाची शब्द हैं:-
(There are 2 synonyms of Heterosis: -)
i. संकर ओज (Hybrid Vigor)
ii. बाह्यप्रजनन अतिवर्धन (Out breeding Enhancement)
संकरों के प्रकार (Types of Hybrids):-
1. एकल क्रॉस संकर (Single Cross Hybrids):-
A x B
2. तीन वे संकर (Three Way Hybrid):-
(A x B) x R
3. द्विक्रॉस संकर (Double Cross Hybrid):-
(A x B) x (R x S)
हिटेरोसिस का आनुवांशिक आधार (Genetic Basis of Heterosis):- हिटेरोसिस को तीन परिकल्पनाओं के द्वारा समझाया जा सकता है-
(Heterosis can be explained by three hypotheses-)
1. प्रभाविता परिकल्पना (Dominance Hypothesis)
2. अतिप्रभाविता परिकल्पना (Over dominance Hypothesis)
3. प्रबलता परिकल्पना (Epistasis Hypothesis)
1. प्रभाविता परिकल्पना (Dominance Hypothesis):-
· यह परिकल्पना Davenport के द्वारा 1908 में दी गयी थी तथा 1910 में Bruce के द्वारा इसका समर्थन किया गया था।
(This hypothesis was given by Davenport in 1908 and supported by Bruce in 1910.)
· इस परिकल्पना के अनुसार हिटेरोसिस प्रभावी युग्म विकल्पी की अप्रभावी युग्म विकल्पी पर श्रेष्ठता के कारण विकसित होती है।
(According to this hypothesis, heterosis develops due to the superiority of dominant allele over recessive allele.)
AA = Aa > aa
BB = Bb > bb
प्रत्येक जनक के द्वारा जितने अधिक संख्या में प्रभावी जीनों का योगदान दिया जाता है, हिटेरोसिस उतनी ही अधिक होती है।
(The higher the number of dominant genes contributed by each parent, the higher is the heterosis.)
उदाहरण (Example):-
2. अतिप्रभाविता परिकल्पना (Overdominance Hypothesis):-
· यह परिकल्पना East व Shull के द्वारा 1908 में स्वतंत्र रूप से दी गयी थी।
(This hypothesis was independently given in 1908 by East and Shull.)
· इस परिकल्पना के अनुसार हिटेरोसिस विषमयुग्मनजता के कारण विकसित होती है। विषमयुग्मनज अवस्था में प्रभावी युग्म विकल्पी समयुग्मनज अवस्था की तुलना में अति अभिव्यक्ति प्रदर्शित करता है।
(According to this hypothesis, heterosis develops due to heterozygosity. In the heterozygous state, the dominant allele exhibits over-expression compared to the homozygous state.)
AA < Aa >> aa
BB < Bb >> bb
F1 संकर में विषमयुग्मनज जोड़ों की संख्या जितनी अधिक होती है, हिटेरोसिस भी उतनी ही अधिक होती है।
(The higher the number of heterozygous pairs in F1 hybrids, the higher the heterosis.)
उदाहरण (Example):-
3. प्रबलता परिकल्पना (Epistasis Hypothesis):-
· यह परिकल्पना 1952 में Gowen के द्वारा दी गयी थी।
(This hypothesis was given by Gowen in 1952.)
· इस परिकल्पना के अनुसार हिटेरोसिस अयुग्म विकल्पीय जीनों के मध्य अनुकूल संक्रिया के कारण विकसित होती है।
(According to this hypothesis, heterosis develops due to favorable interactions between non-allelic genes.)
AA > Aa > aa
BB > Bb > bb
हिटेरोसिस का आंकलन (Estimation of Heterosis):- हिटेरोसिस का आंकलन 3 प्रकार से किया जा सकता है:-
(Heterosis can be estimated in 3 ways: -)
1. औसत हिटेरोसिस (Average Heterosis)
2. हिटेरोबेल्टिओसिस (Heterobeltiosis)
3. उपयोगी हिटेरोसिस (Useful Heterosis)
1. औसत हिटेरोसिस (Average Heterosis):-
जब F1 संकर मध्य जनक से उत्कृष्ट होता है तो इसे औसत हिटेरोसिस कहते हैं।
(When the F1 hybrid is superior than the mid parent, it is called average heterosis.)
AH = औसत हिटेरोसिस (Average Heterosis)
F1 = F1 संकर की औसत उपज (Average Yield of F1 Hybrid)
MP = दोनों जनकों की उपज का औसत (Average of Yields of both the parents)
2. हिटेरोबेल्टिओसिस (Heterobeltiosis):-
जब F1 संकर उत्कृष्ट जनक से उत्कृष्ट होता है तो इसे हिटेरोबेल्टिओसिस कहते हैं।
(When the F1 hybrid is superior than the superior parent, it is called heterobeltiosis.)
HB = हिटेरोबेल्टिओसिस (Heterobeltiosis)
F1 = F1 संकर की औसत उपज (Average Yield of F1 Hybrid)
BP = उत्कृष्ट जनक की औसत उपज (Average Yield of superior parent)
3. उपयोगी हिटेरोसिस (Useful Heterosis):-
· यह शब्द Meredith व Bridge के द्वारा 1972 में दिया गया था।
(The term was coined by Meredith and Bridge in 1972.)
· इसके 2 प्रायवाची शब्द भी हैं:-
(This word also have 2 synonyms: -)
i. आर्थिक हिटेरोसिस (Economic Heterosis)
ii. मानक हिटेरोसिस (Standard Heterosis)
· इस प्रकार की हिटेरोसिस का पादप प्रजनन में प्रायोगिक उपयोग है।
(This type of heterosis has practical use in plant breeding.)
· परिभाषा (Definition):- जब F1 संकर उन्नत किस्म से उत्कृष्ट होता है तो इसे उपयोगी हिटेरोसिस कहते हैं।
(When the F1 hybrid is superior than the improved variety, it is called useful heterosis.)
UH = उपयोगी हिटेरोसिस (Useful Heterosis)
F1 = F1 संकर की औसत उपज (Average Yield of F1 Hybrid)
CV = उन्नत चैक किस्म की औसत उपज (Average Yield of improved Check Variety)
Luxuriance:- अंतरा जातीय संकरण कराने पर उत्पन्न F1 संकर जब अपने दोनों जनकों से उत्कृष्ट होता है तो इसे Luxuriance कहते हैं। F1 संकर अपने जनकों की तुलना में बहुत अधिक ओज व आकार प्रदर्शित करता है तथा यह आंशिक या पूर्ण रूप से बंध्य होता है।
(When the F1 hybrid, produced by interspecific hybridization, is superior than both of its parents, it is called Luxuriance. The F1 hybrid exhibits a much larger size and vigor than its parent and it is partially or completely sterile.)
हिटेरोसिस के अनुप्रयोग (Application of Heterosis):- हिटेरोसिस के उपयोग से अनेक फसलों में उन्नत संकर किस्में विकसित की गयी हैं।
(Improved hybrid varieties have been developed in many crops using heterosis.)
1. मक्का (Maize):- Ganga-1, Ganga-5, Ganga- 11
2. बाजरा (Bajra):- HB-3, BJ-104, MH-179
3. सूरजमुखी (Sunflower):- BSH-1, KBSH-1, KBSH-11
4. अरंडी (Castor):- GCH-2, GCH-3, GCH-4
5. अरहर (Pigeon pea):- ICPH-8
6. जूट (Jute):- Hybrid-C
7. बैंगन (Brinjal):- Vijay, Pusa Kranti
8. तरबूज (Water melon):- Pusa Sanyog
9. लगभग सभी फल वृक्ष (Almost all Fruit Trees)
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