अनिषेकफलन और बीजरहितता

हाल के वर्षों में, बीज रहित फलों के प्रति उपभोक्ता की प्राथमिकता बढ़ रही है। कुछ फलों की बीज रहित प्रकृति ‘अनिषेकफलन’ की घटना के कारण होती है, जो बिना निषेचन के फलों के विकास या परागण से आने वाली उत्तेजना के बिना भी फलों के विकास को संदर्भित करती है। पार्थेनोकार्पिक फल आमतौर पर बीज रहित होते हैं लेकिन हमेशा नहीं होते।

1. कायिक अनिषेकफलन

यदि कोई फल परागण की उत्तेजना के बिना विकसित होता है, तो इस घटना को कायिक अनिषेकफलन (Vegetative Parthenocarpy) (स्वचालित) कहा जाता है। केला और जापानी परसिम्मोन।

2. उत्तेजक अनिषेकफलन (Stimulative parthenocarpy)

यदि कोई फल केवल परागण के प्रेरण (लेकिन निषेचन के बिना) से विकसित होता है, तो इस घटना को उत्तेजक अनिषेकफलन के रूप में जाना जाता है। ट्राइपलोइड तरबूज के मादा फूलों को बीज रहित फल में विकसित होने के लिए द्विगुणित किस्मों के परागकणों की आवश्यकता होती है।

द्विगुणित परागकण स्वपरागण होने पर अमरूद के अंडाशय को उद्दीपन देता है, जिसके परिणामस्वरूप पराग हार्मोन द्वारा प्रदान की गई उत्तेजना के कारण पार्थेनोकार्पिक फल का विकास होता है। जैसे अंगूर की थॉम्पसन और पपीते  की बीजरहित किस्में

3. स्टेनो-स्पर्मोकार्पी (steno-spermocarpy)

ब्लैक कोरिंथ अंगूर की किस्म में परागण और निषेचन होता है लेकिन भ्रूण का बाद में गर्भपात हो जाता है जिसके परिणामस्वरूप फल बीज रहित हो जाता है। बीज रहित फलों के विकास की इस घटना को ‘स्टेनो-स्पर्मोकार्पी’ कहा जाता है। बीज रहित या पार्थेनोकार्पिक फल फायदेमंद होते हैं क्योंकि उपभोक्ताओं के बीच एक ही तरह के बीज रहित फलों (जैसे बीज रहित अंगूर, अमरूद या संतरे) के लिए अधिक प्राथमिकता होती है।

परागण की विफलता, नर बंध्यता और स्वअनिषेच्यता के कारण अफलन की कोई समस्या नहीं है, यदि कोई फल अनिषेकफलन रूप से विकसित होता है और उत्पादक को अच्छी फसल (जैसे केला) का आश्वासन देता है। बीज रहित फलों की एक कमी यह है कि वे आमतौर पर आकार में छोटे होते हैं (जैसे अंगूर की ब्लैक कोरिंथ किस्म) और आकार में अनियमित (अमरूद) होते है।

 फलों में बीजरहितता का प्रेरण

बीजरहितता को निम्नलिखित विधियों द्वारा प्रेरित किया जा सकता है।

1. विकास नियामकों का उपयोग

अमरूद के मुरझाए हुए फूलों की वर्तिकाग्र के कटे हुए सिरे पर GA के 8000 ppm के लैनोलिन पेस्ट लगाने से बीज रहित फलों का विकास हुआ। इसी प्रकार, मुरझाए हुए फूलों पर GA 100 से 200 ppm का छिड़काव करके लोकाट में बीजरहितता को प्रेरित किया गया।

2. प्लोइडी स्तर (ploidy level) बदलना

पहली बार जापान में टेट्राप्लोइड x द्विगुणित किस्मों को क्रॉस करके एक ट्रिपलोइड तरबूज 2n = 33 विकसित करके बीज रहितता प्राप्त की जा सकती है को प्रदर्शित किया गया था। प्राकृतिक रूप से उपलब्ध बीजरहित अमरूद की किस्में ऑटो पॉलीप्लोइडी (ट्रिप्लोइड) के कारण होती हैं न कि पार्थेनोकार्पिक फलों के विकास के कारण।

3. पार्थेनोजेनेसिस (Parthenogenesis)

कुछ पौधों में, फल अनिषेकफल से विकसित होते हैं, फिर भी वे जीवक्षम (viable) बीज पैदा करते हैं। (जैसे मैंगोस्टीन और स्ट्रॉबेरी)। इस घटना को पार्थेनोजेनेसिस कहा जाता है। ऐसे फलों कि पौध आनुवंशिक रूप से एक समान होती हैं। कुछ मामलों में, बीज अनिषेकफल से विकसित होते हैं लेकिन वे जीवक्षम नहीं होते हैं (जैसे सेब) जब कटहल के मादा फूलों को ब्रेड फ्रूट के परागकणों के साथ परागित किया जाता है, तो बीज तो बनते हैं लेकिन वे अंकुरित नहीं होते क्योंकि वे अव्यवहार्य (non-viable) होते हैं।.

बहुभ्रूणता (Polyembryony)

• बहुभ्रूणता का अर्थ है कि एक बीज के भीतर एक से अधिक भ्रूण विकसित होना। इसे अडवेंटिटियस (Adventitious) एम्ब्रियोनी (न्यूक्लियर एम्ब्रियोनी या न्यूक्लियर बडिंग) के रूप में भी जाना जाता है।
• बहुभ्रूणता कई अलग-अलग कारणों से विकसित हो सकती है। केंद्रक में या कभी-कभी आवरण में विशिष्ट कोशिकाओं में भ्रूण होता हैं। आनुवंशिक रूप से, इन भ्रूणों में पैतृक पौधे के समान जीनोटाइप होता है और ये अपोमिक्टिक (apomictic) होते हैं।
• अपस्थानिक भ्रूण कई पौधों की प्रजातियों में होता है लेकिन सिट्रस और आम में सबसे समान्य है। इन प्रजातियों में जाइगोटिक और एपोमिक्टिक दोनों तरह के भ्रूण पैदा होते हैं। अन्य प्रजातियों (जैसे Opuntia) में, किसी परागण या निषेचन की आवश्यकता नहीं होती है।
• आम और सिट्रस में बहुभ्रूणता आम है। ट्राइफोलिएट ऑरेंज में एक बीज से कई पौधे निकलते हैं।
• आमतौर पर इन पौधों में से, एक पौधा सबसे कमजोर लैंगिक हो सकता है, और अन्य केंद्रक में कोशिकाओं से अपोमिक रूप से उत्पन्न होते हैं, जो मूल पौधे की द्विगुणित प्रतियां हैं।

बहुभ्रूणता का बागवानी महत्व

सिट्रस में केंद्रक अंकुर (shoot) पूरी तरह से वायरस से मुक्त होते हैं, क्योंकि पुष्पन के समय भ्रूण की थैली और आस-पास के ऊतकों के गर्भधारण में कुछ अज्ञात शक्तिशाली पदार्थ बनते है जो सभी वायरस को मार देते हैं। रोपण सामग्री की तत्काल आवश्यकता के लिए, केंद्रकीय लाइनों से विकास सबसे तेज और आसान तरीका होता है। बहुभ्रूणता के प्रमुख संभावित बागवानी अनुप्रयोग हैं:

• न्यूक्लियर पौध सत्य प्रकार के होते हैं।
• ऐसे पौधे आनुवंशिक रूप से एक समान होते हैं और इन्हें वायरस मुक्त मूलवृन्त के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है
• अधिक जोरदार पौध – निरंतर वानस्पतिक प्रवर्धन से सिट्रस में ताक़त में गिरावट आती है
• विषाणु मुक्त अंकुर और कली का विकास
• प्रजनन कार्यक्रम में महत्व।

असंगजनन (apomixis)

• विंकलर (1908) ने असंगजनन को “लैंगिक प्रजनन या किसी अन्य अलैंगिक प्रजनन प्रक्रिया के प्रतिस्थापन के रूप में परिभाषित किया है जिसमें न्यूक्लियर या कोशिका संलयन (यानी निषेचन) शामिल नहीं है”। यह पहली बार सिट्रस बीजों में ल्यूवेनहॉक द्वारा 1719 की शुरुआत में रिपोर्ट किया गया था।
• पौधों की कुछ प्रजातियों में, एक भ्रूण बीज की द्विगुणित कोशिकाओं से विकसित होता है, न कि बीजांड और पराग के बीच निषेचन के परिणामस्वरूप। इस प्रकार के प्रजनन को असंगजनन के रूप में जाना जाता है और इस तरह से उत्पादित पौध को अपोमिक्स के रूप में जाना जाता है।
• असंगजननित पौध मातृ पौधे के समान होते हैं और अन्य वानस्पतिक विधियों द्वारा उगाए गए पौधों के समान होते हैं, क्योंकि ऐसे पौधों में मूल पौधे के समान आनुवंशिक बनावट होती है।
• असंगजनन उच्च पौधों में व्यापक रूप से वितरित होता है। 35 कुल से संबंधित 300 से अधिक प्रजातियां असंगजननित हैं। यह ग्रैमिनी, कंपोजिटी, रोसेसी और रूटेसी में सबसे आम है। प्रमुख अनाजों में मक्का, गेहूँ और बाजरा के असंगजननित रिश्तेदार हैं।
• ऐसे पौधे विषाणुओं से पूरी तरह मुक्त होते हैं। पौधे जो केवल एपोजिटिक भ्रूण पैदा करते हैं और उन्हें बाध्य एपोमिक्ट्स के रूप में जाना जाता है और वे जो एपोमिक्टिक और लैंगिक दोनों प्रकार के पौधे पैदा करते हैं उन्हें वैकल्पिक एपोमिक्ट कहा जाता है।

असंगजनन के प्रकार:

1. रिकर्रेंट अपोमिक्सिस (Recurrent apomixis): इस प्रकार के एपोमिक्सिस में, भ्रूण द्विगुणित अंड की कोशिका से या बिना निषेचन के भ्रूण थैली की द्विगुणित कोशिकाओं से विकसित होता है। नतीजतन, पौधे में मदर प्लांट की तरह ही गुणसूत्रों की सामान्य द्विगुणित संख्या होती है। पार्थेनियम, रूबस, मालस, एलियम, रुडबेकिया, पोआ, टारैक्सैकम, आदि प्रजातियां, में रिकर्रेंट अपोमिक्सिस आमतौर पर होते हैं।
2. नॉन-रिकर्रेंट अपोमिक्सिस (Non-recurrent apomixis): इस मामले में, भ्रूण या तो अगुणित अंड कोशिका से या भ्रूण थैली की कुछ अन्य अगुणित कोशिकाओं से विकसित होती है। इससे, अगुणित पौधों का उत्पादन होता है, जिसमें मातृ पौधे के गुणसूत्र का केवल एक सेट होता है। इसलिए, अगुणित पौधे प्रकृति में बाँझ होते हैं और सामान्य रूप से अगली पीढ़ी में नहीं बनाए जा सकते हैं। नॉन-रिकर्रेंट एपोमिक्सिस केवल कुछ प्रजातियों में होता है जैसे सोलनम नाइग्रम, लिलियम आदि।
3. न्यूक्लियर एम्ब्रियोनी या एडवेंटिटियस एम्ब्रियोनी (Nucellar Embryony or Adventitious Embryony): इस प्रकार के एपोमिक्स में भ्रूण, भ्रूण की थैली के बाहर द्विगुणित स्पोरोफाइटिक कोशिकाओं यानी न्युकेलस, झिल्ली आदि की कोशिकाएं से उत्पन्न होते हैं । इस प्रकार का एपोमिक्सिस सिट्रस और आम की कुछ किस्मों में काफी समान्य है, जहां निषेचन सामान्य रूप से होता है और लैंगिक के साथ-साथ कई एपोमिक्टिक (न्यूक्लियर) भ्रूण विकसित होते हैं।
4. वानस्पतिक अपोमिक्सिस या बुलबिल (Vegetative apomixis or bulbils): पौधों की कुछ प्रजातियों में, जैसे कि एलियम, एगेव, पोआ आदि, पुष्पक्रम में फूलों को बुलबिल या वनस्पति कलियों द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है, जो तब भी अंकुरित होते हैं, जब वे मदर प्लांट पर रहते हैं और नई संतति पौधे में बदल जाते हैं।

लाभ

• परागणकों की अनुपस्थिति जैसे चरम वातावरण में प्रजनन को सुनिश्चित करता है,
• अनुपयुक्त संतानों में मातृ ऊर्जा व्यर्थ नहीं जाती (अर्धसूत्रीविभाजन की हानि सहना)
• कुछ अपोजिटिक पौधे (लेकिन सभी नहीं) पराग के उत्पादन में पुरुष ऊर्जा की हानि होने से बचाते हैं

नुकसान

• हानिकारक आनुवंशिक उत्परिवर्तनों के संचय को नियंत्रित नहीं कर सकता
• आमतौर पर संकीर्ण पारिस्थितिक क्षेत्रों तक ही सीमित है बदलते परिवेश के अनुकूल होने की क्षमता का अभाव

क्लोन

क्लोन शब्द को आनुवंशिक रूप से समान व्यष्टियों के एक समूह के रूप में परिभाषित किया जा सकता है, उत्पादित व्यष्टि जो मूल रूप से एक लैंगिक रूप से या उत्परिवर्तन से प्राप्त होती है और विशेष रूप से एक पूर्वज से अलैंगिक विधियों द्वारा बनाए रखा जाता है।

बड- स्पोर्ट या कली उत्परिवर्तन (Bud-sport or Bud mutation)

जब उत्परिवर्तन होता है और अचानक किसी पौधे की शाखा में एक घटना के रूप में प्रकट होता है, तो इसे बड स्पोर्ट या बड म्यूटेशन कहा जाता है, क्योंकि वे एक ही कली के भीतर उत्पन्न हुए प्रतीत होते हैं।

काइमेरा (Chimeras)

जब एक क्लोन के एकल कोशिका के भीतर उत्परिवर्तन होता है, तो यह शुरू में एक तने के बढ़ते बिंदु के भीतर उत्परिवर्ती कोशिकाओं का एक ‘द्वीप’ उत्पन्न करता है। पौधा दो अलग-अलग जीनोटाइप का मिश्रण बन जाता है। इस संरचनात्मक व्यवस्था को काइमेरा के रूप में जाना जाता है।