सोमाक्लोनल भिन्नता (Somaclonal variation) और फसल सुधार (Crop improvement)

लार्किन (Larkin) और स्कोक्रॉफ्ट (Scowcroft) (1981) ने ऊतक संवर्धन (tissue culture) के किसी भी प्रकार से उत्पन्न पौधों का वर्णन करने के लिए सोमाक्लोन (somaclone) शब्द का प्रस्ताव रखा। पादप ऊतक संवर्धन में सोमाक्लोन्स के बीच होने वाली आनुवंशिक भिन्नता (Genetic variation) को सोमाक्लोनल भिन्नता कहा गया। इस भिन्नता में एन्यूप्लोइड्स (aneuploids), बाँझ पौधे (sterile plants) और रूपात्मक रूप (morphological variants) शामिल हैं, जिनमें कभी-कभी फसल पौधों के मामले में आर्थिक महत्व के गुण भी शामिल होते हैं। इस भिन्नता की उपयोगिता को पहली बार आलू में रोग प्रतिरोधी पौधों (late blight और early blight के खिलाफ प्रतिरोध) और गन्ना (eye-spot disease, Fiji disease और downy mildew के खिलाफ प्रतिरोध) की प्राप्ति के माध्यम से प्रदर्शित किया गया था।

आनुवंशिक भिन्नता - उत्परिवर्तन (mutations) या ऊतक के DNA (DNA) में अन्य परिवर्तन जो वंशानुगत (heritable) होते हैं। यह केवल अगली पीढ़ी में प्रेषित होता है और इस प्रकार फसल सुधार के लिए महत्वपूर्ण है। इसलिए लैंगिक जनन (sexual progeny) में भिन्नता के संचरण (transmission) का अध्ययन करना आवश्यक है ताकि यौन प्रचारित (sexually propagated) फसल के सुधार के लिए इसकी उपयोगिता का अनुमान लगाया जा सके। कई फसलों में R0, R1 और R2 संततियों (progenies) का आनुवंशिक विश्लेषण (genetic analyses) किया गया और 3:1 अलगाव (segregation) देखा गया, जिससे वास्तविक प्रजनन रूपों (true breeding variants) का अलगाव (isolation) हुआ।

एपिजेनेटिक भिन्नता (Epigenetic variation) - गैर-वंशानुगत फेनोटाइपिक भिन्नता (non-heritable phenotypic variation)। एपिजेनेटिक परिवर्तन अस्थायी हो सकते हैं और अंततः प्रतिवर्ती (reversible) होते हैं। हालांकि, वे पुनर्जीवित पौधे (regenerated plant) के जीवन काल तक भी बने रह सकते हैं।

शारीरिक भिन्नता (Physiological variation) - उद्दीपन (stimulus) की प्रतिक्रिया में अस्थायी और इसके हटाए जाने पर गायब हो जाती है।

भिन्नता के कारण (Causes for variation)

मातृ पौधे की उत्पत्ति में परिवर्तन (Changes of mother plant origin)

काइमेरल (Chimeral) - ऊतक परतों (tissue layers) का पुनर्व्यवस्थापन। कई बागवानी पौधे पेरीक्लिनल काइमेरा (periclinal chimeras) हैं, अर्थात, विभज्योतक ऊतकों (meristematic tissues) के ट्यूनिका (tunica) में प्रत्येक संकेंद्रित कोशिका परत (LI, LII, LIII) की आनुवंशिक संरचना अलग होती है। तेजी से सेलुलर प्रसार (cellular proliferation) के दौरान इन परतों को पुनर्व्यवस्थित किया जा सकता है। इसलिए, पुनर्जीवित पौधों में एक अलग काइमेरा संरचना हो सकती है या वे अब काइमेरा नहीं रह सकते हैं। कोशिका भिन्नता तब भी होती है जब कैलस (callus) को विभेदित (differentiated) और परिपक्व ऊतकों वाले एक्सप्लांट्स (explants) से शुरू किया जाता है जिनका विशेष कार्य होता है।

एक्सप्लांट से प्राप्त भिन्नता (Explant derived variation)

सबसे स्थिर संवर्धन (cultures) एक परिपक्व पौधे के विभज्योतक ऊतक (meristematic tissue) या विभज्योतक प्रकृति के बहुत छोटे अंग के ऊतकों से प्राप्त होते हैं। पॉलीप्लोइड (Polyploid) कोशिकाएं डिप्लोइड्स (diploids) की तुलना में अधिक परिवर्तनशीलता दे सकती हैं।

संवर्धन में उत्पन्न होने वाले आनुवंशिक परिवर्तन (Genetic changes arising in culture)

प्लॉइडी में परिवर्तन (Ploidy changes)
समसूत्री विभाजन (mitosis) के दौरान होने वाली तीन घटनाएं प्लॉइडी में अधिकांश परिवर्तनों का कारण बनती हैं:

बड़े संरचनात्मक पुनर्व्यवस्थापन (Gross structural rearrangements) सोमाक्लोनल भिन्नता का एक प्रमुख कारण प्रतीत होते हैं। इनमें गुणसूत्रों (chromosomes) के बड़े खंड शामिल होते हैं और इसलिए एक समय में कई जीनों को प्रभावित कर सकते हैं।

ट्रांसपोज़ेबल तत्व (Transposable elements) DNA के खंड हैं जो मोबाइल हैं और जीनों के कोडिंग क्षेत्रों में प्रवेश कर सकते हैं, जिसके परिणामस्वरूप आमतौर पर जीन की अभिव्यक्ति (expression) की कमी होती है। संवर्धन वातावरण ट्रांसपोज़ेबल तत्वों को बाहर निकालने और स्थानांतरित करने की अधिक संभावना बना सकता है।

बिंदु उत्परिवर्तन (Point mutations) (एकल DNA बेस का परिवर्तन), यदि वे एक जीन के कोडिंग क्षेत्र के भीतर होते हैं और अमीनो एसिड के परिवर्तन का कारण बनते हैं, तो सोमाक्लोनल भिन्नता पैदा कर सकते हैं। बिंदु उत्परिवर्तन अक्सर सहज होते हैं और उनका पता लगाना अधिक कठिन होता है। ध्यान दें कि वे एकल जीन में परिवर्तन का परिणाम हैं।

DNA अनुक्रम में संरचनात्मक परिवर्तन (Structural changes in the DNA sequence)

संवर्धन के दौरान गुणसूत्र पुनर्व्यवस्थापन, बिंदु उत्परिवर्तन, या ट्रांसपोज़ेबल तत्वों का स्थानांतरण हो सकता है। ये परिवर्तन स्वतःस्फूर्त (spontaneously) हो सकते हैं या रसायनों या विकिरण के साथ प्रेरित (induced) किए जा सकते हैं।

DNA मिथाइलेशन (DNA methylation): ऊतक संवर्धन के कारण होने वाली अधिकांश उत्परिवर्तन घटनाएं प्रत्यक्ष या अप्रत्यक्ष रूप से DNA मिथाइलेशन की स्थिति में परिवर्तन से संबंधित हैं। मिथाइलेशन में कमी जीन गतिविधि में वृद्धि के साथ सहसंबद्ध (correlates) है।

न्यूक्लिक एसिड अग्रदूतों की कमी (Lack of nucleic acid precursors): तेजी से न्यूक्लिक एसिड जैवसंश्लेषण (biosynthesis) के लिए आवश्यक अग्रदूत (precursor) की कमी, जो कई ऊतक संवर्धनों में होती है।

विकास नियामक (Growth regulators): इन विट्रो (in vitro) में पॉलीप्लोइडी के ट्रिगर्स में से एक विकास नियामक है; काइनेटिन (kinetin) और 2,4-D दोनों इसमें शामिल रहे हैं।

संवर्धन माध्यम की संरचना (Composition of culture medium): KNO3 का स्तर गेहूं संवर्धन से एल्बिनो (albino) पौधों को प्रभावित करता है। कार्बनिक N2, चेलेटिंग एजेंट (chelating agents) और अन्य सूक्ष्म पोषक तत्वों का स्तर अन्य कारक हैं।

संवर्धन की स्थिति (Culture conditions): तापमान (Temperature), संवर्धन की विधि (method of culture)।

जीनोटाइप का प्रभाव (Effect of the genotype)

संवर्धन प्रक्रिया के प्रभाव स्वयं (लंबे संवर्धन अवधि, विकास और संवर्धन माध्यम के अन्य पहलू संवर्धित कोशिकाओं की प्लॉइडी को भी प्रभावित कर सकते हैं। पोषक तत्वों की सीमा (nutrient limitation) के तहत कोशिकाओं को रखने वाला माध्यम "असामान्य" कोशिकाओं के विकास का पक्ष लेगा। गुणसूत्र परिवर्तन, जैसे प्लॉइडी परिवर्तन, संवर्धन की बढ़ती लंबाई के साथ बढ़ते हैं। विभिन्न प्लॉइडी वाली कोशिकाओं की मिश्रित आबादी में, द्विगुणित (diploid) कोशिकाएं अपनी ऑर्गेनोजेनिक क्षमता (organogenic potential) को पॉलीप्लोइड और एन्यूप्लोइड कोशिकाओं की तुलना में बेहतर बनाए रखती हैं (संभवतः मेरिस्टेम बनाने की बढ़ी हुई क्षमता के कारण)।

ऊतक संवर्धन के माध्यम से उत्पादित पौधों में देखा जाने वाला एक सामान्य परिवर्तन कायाकल्प (rejuvenation) है, विशेष रूप से लकड़ी वाली प्रजातियों में। कायाकल्प के कारण आकारिकी (morphology) में परिवर्तन, जल्दी फूल आना, बेहतर अपस्थानिक जड़ (adventitious root) निर्माण, और/या बढ़ी हुई शक्ति (vigour) हो सकती है।

सोमाक्लोनल वेरिएंट का अलगाव (Isolation of somaclonal variants)

संपूर्ण पौधों की आबादी की तुलना में कोशिका संवर्धन से कई लक्षणों के लिए म्यूटेंट (Mutants) को बहुत आसानी से अलग किया जा सकता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि उत्परिवर्ती लक्षणों (mutant traits) के लिए बड़ी संख्या में कोशिकाओं, मान लीजिए \(10^6\)-\(10^9\), को आसानी से और प्रभावी ढंग से स्क्रीन किया जा सकता है। इतने सारे पौधों की स्क्रीनिंग बहुत मुश्किल, आमतौर पर असंभव होगी। म्यूटेंट को रोग प्रतिरोध, पोषण गुणवत्ता में सुधार, तनाव की स्थिति में पौधों के अनुकूलन, उदा., खारी मिट्टी, कम तापमान, विषाक्त धातुएं (उदा., एल्यूमीनियम), जड़ी-बूटियों (herbicides) के प्रतिरोध और औषधीय या औद्योगिक उद्देश्यों के लिए उपयोग किए जाने वाले पौधों के उत्पादों के जैवसंश्लेषण को बढ़ाने के लिए प्रभावी ढंग से चुना जा सकता है। सोमाक्लोनल वेरिएंट के अलगाव के विभिन्न दृष्टिकोणों को दो व्यापक श्रेणियों में बांटा जा सकता है: (i) स्क्रीनिंग (screening) और (ii) कोशिका चयन (cell selection)।

1. स्क्रीनिंग

इसमें संस्करण व्यक्तियों (variant individuals) का पता लगाने के लिए बड़ी संख्या में कोशिकाओं या पुनर्जीवित पौधों का अवलोकन (observation) शामिल है। उपज और उपज लक्षणों के लिए म्यूटेंट के अलगाव के लिए यह दृष्टिकोण एकमात्र जीवनक्षम तकनीक है। सामान्य तौर पर, R1 संतति (पुनर्जीवित, Ro, पौधों की संतति) को संस्करण पौधों की पहचान के लिए स्कोर किया जाता है, और उनकी R2 संतति लाइनों का पुष्टि के लिए मूल्यांकन किया जाता है। सेल क्लोन (cell clones) के अलगाव के लिए स्क्रीनिंग को लाभप्रद और व्यापक रूप से नियोजित किया गया है जो कुछ जैव रसायनों (biochemicals) की उच्च मात्रा का उत्पादन करते हैं। कंप्यूटर आधारित स्वचालित कोशिका छँटाई उपकरणों (automated cell sorting devices) का उपयोग 1000-2000 कोशिकाएं/सेकंड तक स्क्रीन करने के लिए भी किया गया है जिससे वांछनीय संस्करण कोशिकाओं को स्वचालित रूप से अलग कर दिया गया।

2. कोशिका चयन

कोशिका चयन दृष्टिकोण में, एक उपयुक्त चयन दबाव (selection pressure) लागू किया जाता है जो केवल संस्करण कोशिकाओं के तरजीही (preferential) अस्तित्व/विकास की अनुमति देता है। कोशिका चयन के कुछ उदाहरण हैं, विभिन्न विषाक्त पदार्थों (toxins), जड़ी-बूटियों, उच्च नमक एकाग्रता (salt concentration) आदि के प्रतिरोधी कोशिकाओं का चयन। जब चयन दबाव केवल उत्परिवर्ती (mutant) कोशिकाओं को जीवित रहने या विभाजित होने देता है, तो इसे सकारात्मक चयन (positive selection) कहा जाता है। दूसरी ओर, नकारात्मक चयन (negative selection) के मामले में, जंगली प्रकार (wild type) की कोशिकाएं सामान्य रूप से विभाजित होती हैं और इसलिए एक काउंटर चयन एजेंट (counter selection agent) द्वारा मार दी जाती हैं, उदाहरण के लिए, 5 BUdR या आर्सेनेट (arsenate)। उत्परिवर्ती कोशिकाएं विभाजित होने में असमर्थ होती हैं जिसके परिणामस्वरूप वे काउंटर चयन एजेंट से बच जाती हैं। इन कोशिकाओं को बाद में काउंटर चयन एजेंट को हटाकर बचाया जाता है। ऑक्जोट्रॉफिक म्यूटेंट (auxotrophic mutants) के अलगाव के लिए नकारात्मक चयन दृष्टिकोण का उपयोग किया जाता है।

सकारात्मक चयन दृष्टिकोण को आगे चार श्रेणियों में उप-विभाजित किया जा सकता है: (i) प्रत्यक्ष चयन (direct selection), (ii) बचाव विधि (rescue method), (iii) चरणबद्ध चयन (stepwise selection) और (iv) दोहरा चयन (double selection)।

प्रत्यक्ष चयन में, चयन दबाव के प्रतिरोधी कोशिकाएं जीवित रहती हैं और कॉलोनियां बनाने के लिए विभाजित होती हैं; जंगली प्रकार की कोशिकाएं चयन एजेंट द्वारा मार दी जाती हैं। यह सबसे आम चयन विधि है। इसका उपयोग विषाक्त पदार्थों (रोगजनकों द्वारा उत्पादित), जड़ी-बूटियों, उच्च नमक एकाग्रता, एंटीबायोटिक्स, अमीनो एसिड एनालॉग (amino acid analogues) आदि के प्रतिरोधी कोशिकाओं के अलगाव के लिए किया जाता है।

बचाव विधि में, जंगली प्रकार की कोशिकाओं को चयन एजेंट द्वारा मार दिया जाता है, जबकि संस्करण कोशिकाएं जीवित रहती हैं, लेकिन, आमतौर पर, प्रतिकूल वातावरण के कारण विभाजित नहीं होती हैं। संस्करण कोशिकाओं को पुनर्प्राप्त (recover) करने के लिए चयन एजेंट को फिर हटा दिया जाता है। इस दृष्टिकोण का उपयोग कम तापमान और एल्यूमीनियम प्रतिरोधी संस्करण कोशिकाओं को पुनर्प्राप्त करने के लिए किया गया है।

चयन दबाव, उदाहरण के लिए, नमक एकाग्रता, धीरे-धीरे अपेक्षाकृत कम स्तर से साइटोटोक्सिक (cytotoxic) स्तर तक बढ़ाया जा सकता है। प्रत्येक चरण में अलग किए गए प्रतिरोधी क्लोन को उच्च चयन दबाव के अधीन किया जाता है। इस तरह के चयन दृष्टिकोण को चरणबद्ध चयन कहा जाता है। यह अक्सर जीन प्रवर्धन (gene amplification) (जो अस्थिर है) या ऑर्गेनेल DNA (organelle DNA) में उत्परिवर्तन का पक्ष ले सकता है।

कुछ मामलों में, एक ओर अस्तित्व और/या विकास के लिए चयन करना और दूसरी ओर चयन दबाव के प्रतिरोध को दर्शाने वाली कुछ अन्य विशेषता के लिए चयन करना संभव हो सकता है; इसे दोहरा चयन कहा जाता है। दोहरे चयन का एक उदाहरण एंटीबायोटिक स्ट्रेप्टोमाइसिन (streptomycin) के प्रतिरोध के चयन द्वारा प्रदान किया जाता है, जो संवर्धित कोशिकाओं में क्लोरोफिल विकास को रोकता है। चयन स्ट्रेप्टोमाइसिन (एक विशेषता) की उपस्थिति में कोशिका के अस्तित्व और कॉलोनी गठन के साथ-साथ इन कॉलोनियों में हरे रंग के विकास (दूसरी विशेषता; केवल हरी कॉलोनियों का चयन किया गया था) पर आधारित था। इस दृष्टिकोण का उपयोग शाकनाशी अमित्रोल (amitrole), 2, 4-D, तंबाकू मोज़ेक वायरस (TMV) और एल्यूमीनियम के प्रतिरोधी कोशिकाओं के चयन के लिए किया गया है।

चयन दबाव के अधीन कोशिकाओं पर सोमाक्लोनल वेरिएंट का चयन (Selection of somaclonal variants on subjecting the cells to selection pressure)

चयन (Selection) कोशिकाओं का चयन उपस्थिति में (Selection of cells in the presence of)
शाकनाशी का प्रतिरोध (Resistance to herbicide) शाकनाशी (Herbicide)
नमक का प्रतिरोध (Resistance to salt) सोडियम क्लोराइड (Sodium chloride) / एल्युमिनियम (Aluminium)
सूखे का प्रतिरोध (Resistance to drought) पीईजी (PEG) / मैनिटोल (Mannitol)
पाले का प्रतिरोध (Resistance to frost) हाइड्रोक्सी प्रोलाइन प्रतिरोधी लाइनें (Hydroxy proline resistant lines)
रोगजनकों का प्रतिरोध (Resistance to pathogens) पैथोटॉक्सिन (Pathotoxin) / संवर्धन निस्पंद (Culture filtrate)

वांछनीय लक्षणों के लिए सोमाक्लोनल भिन्नता के माध्यम से फसल सुधार (Crop improvement through somaclonal variation for desirable characters)

फसल (Crop) संशोधित लक्षण (Characters modified)
गन्ना (Sugarcane) रोग (आई स्पॉट, फिजी वायरस, डाउनी मिल्ड्यू, लीफ स्कैल्ड) (Diseases - eye spot, fiji virus, downy miledew, leaf scald)
आलू (Potato) कंद का आकार (Tuber shape), परिपक्वता तिथि (maturity date), पौधे की आकृति विज्ञान (plant morphology), फोटोपिरियड (photperiod), पत्ती का रंग (leaf colour), ओज, ऊंचाई (height), त्वचा का रंग (skin colour), अगेती और पछेती झुलसा का प्रतिरोध (Resistance to early and late blight)
चावल (Rice) पौधे की ऊंचाई (Plant height), शीर्षक तिथि (heading date), बीज उर्वरता (seed fertility), अनाज संख्या और वजन (grain number and weight)
गेहूं (Wheat) पौधे और कान की आकृति विज्ञान (Plant and ear morphology), ऑन्स (awns), अनाज का वजन और उपज (grain weight and yield), ग्लियाडिन प्रोटीन (gliadin proteins), एमाइलेज (amylase)
मक्का (Maize) टी टॉक्सिन प्रतिरोध (T toxin resistance), पुरुष उर्वरता (male fertility), mt DNA
Medicago sativa मल्टीफोलिएट पत्तियां (Multifoliate leaves), लम्बी पेटीओल्स (elongated petioles), विकास (growth), शाखा (branch), पौधों की संख्या (no.of plants), शुष्क पदार्थ उपज (dry matter yield)
टमाटर (Tomato) पत्ती की आकृति विज्ञान (Leaf morphology), शाखाओं की आदत (branching habit), फलों का रंग (fruit colour), पेडीसेल (pedicel), पुरुष उर्वरता, विकास
Avena sativa पौधे की ऊंचाई, शीर्षक तिथि, ऑन्स
Hordeum spp पौधे की ऊंचाई और टिलरिंग (tillering)
Lolium संकर (Lolium hybrids) पत्ती का आकार (Leaf size), फूल (flower), ओज, अस्तित्व (survival)

वेरिएंट का लक्षण वर्णन (Characterization of variants)

कोशिका चयन के माध्यम से अलग किए गए सोमाक्लोनल वेरिएंट अक्सर अस्थिर होते हैं। स्थिर वेरिएंट की आवृत्ति (frequency) 8-62% तक हो सकती है, शायद प्रजातियों और चयन एजेंट के आधार पर। कई चयनित क्लोन आगे की स्क्रीनिंग या चयन के दौरान अपना प्रतिरोध प्रदर्शित करने में विफल रहते हैं। स्पष्ट रूप से ये क्लोन अतिसंवेदनशील (susceptible) हैं और इन्हें प्रतिरोधी के रूप में गलत वर्गीकृत किया गया था, जिन्हें एस्केप्स (escapes) कहा जाता है। चयन दबाव के अभाव में विकास की अवधि के बाद कई क्लोन चयन एजेंट के प्रति अपना प्रतिरोध खो देते हैं। ऐसे क्लोनों को अस्थिर वेरिएंट (unstable variants) कहा जाता है और इसके परिणामस्वरूप जीन अभिव्यक्ति (gene expression) में परिवर्तन और जीन प्रवर्धन (प्राकृतिक रूप से मौजूद जीव के प्रति जीनोम जीन की प्रतियों की संख्या में वृद्धि) हो सकता है। कोशिका संवर्धन चरण के दौरान कुछ संस्करण फेनोटाइप (variant phenotypes) काफी स्थिर होते हैं, लेकिन जब पौधों को संस्करण संवर्धन से पुनर्जीवित किया जाता है, या जब पुनर्जीवित पौधे यौन रूप से प्रजनन करते हैं, तो वे गायब हो जाते हैं, यदि वे पुनर्जीवित पौधों में व्यक्त किए जाते हैं। ऐसे परिवर्तनों को एपिजेनेटिक परिवर्तन (epigenetic changes) कहलाता है और उन्हें जीन अभिव्यक्ति में स्थिर परिवर्तनों के लिए जिम्मेदार ठहराया जाता है, उदाहरण के लिए, कोशिका संवर्धन के हार्मोन आवास (hormone habituation) और, संभवतः, Nicotiana sylvestris में ठंड प्रतिरोध।

शेष वेरिएंट जो कोशिका संवर्धन के साथ-साथ पुनर्जीवित पौधे के चरणों के दौरान संस्करण फेनोटाइप को लगातार व्यक्त करते हैं, और लैंगिक जनन चक्र के माध्यम से इन फेनोटाइप के संचरण को प्रदर्शित करते हैं, उन्हें म्यूटेंट कहा जाता है। वेरिएंट की केवल यह श्रेणी फसल सुधार में एक अनुप्रयोग (application) पाएगी। ये वास्तविक जीन म्यूटेशन या कुछ अन्य प्रकार के परिवर्तनों का प्रतिनिधित्व कर सकते हैं। आमतौर पर, R1 संततियों में अपेक्षित मेंडेलियन अनुपात (mendelian ratios) प्राप्त किए जाते हैं। लेकिन कभी-कभी R1 में असामान्य अलगाव अनुपात (aberrant segregation ratios) का सामना करना पड़ता है, संभवतः R0 पौधों की काइमेरिक (chimeric) प्रकृति, एन्यूप्लोइडी (aneuploidy), विलोपन आदि जैसे कुछ साइटोलॉजिकल विसंगतियों (cytological anomalies) की भागीदारी, जीन खुराक प्रभाव (gene dosage effects) आदि के कारण।

उपलब्धियां (Achievements)

सोमाक्लोनल भिन्नता के दोहन (exploitation) के माध्यम से एक दर्जन से अधिक किस्में विकसित की गई हैं। गन्ने की 'ओनो' (Ono) किस्म अतिसंवेदनशील खेती 'पिंडार' (Pindar) की एक फिजी रोग प्रतिरोधी सोमाक्लोन है। इसकी पहचान अचयनित (unselected) कॉलस (calli) से पुनर्जीवित पौधों की स्क्रीनिंग द्वारा की गई थी। 'ओनो' भी 'पिंडार' पर उपज लाभ दिखाता है और फिजी में कुछ हद तक खेती की गई है। एक शकरकंद किस्म 'स्कारलेट' (Scarlet) को प्ररोह-शिखाग्र संवर्धन-व्युत्पन्न क्लोन (shoot-tipculture-derived clones) से चुना गया था। 'स्कारलेट' उपज और रोग प्रतिरोधक क्षमता में मूल किस्म के बराबर है, लेकिन गहरा और अधिक स्थिर त्वचा का रंग दिखाता है, जो एक वांछनीय गुणवत्ता लक्षण है। 'वेलवेट रोज़' (Velvet Rose) नामक जेरेनियम (geranium) किस्म 'रॉबर्स लेमन रोज़' (Rober's Lemon Rose) का सोमाक्लोन है। नई किस्म में मूल किस्म की तुलना में गुणसूत्र संख्या दोगुनी है। 'सिग्मा' (Sigma) नामक अल्फाल्फा (alfalfa) किस्म चयनित सोमाक्लोन्स का एक पॉलीक्रॉस (polycross) है।

भारत में, अब तक सोमाक्लोनल भिन्नता एक व्यावसायिक किस्म देने वाला एकमात्र जैव प्रौद्योगिकी दृष्टिकोण (biotechnological approach) है। एक औषधीय पौधे, Citronella java का एक सोमाक्लोनल संस्करण, सीमैप (CIMAP - Central Institute for Medicinal and Aromatic Plants), लखनऊ द्वारा व्यावसायिक खेती के लिए 'बायो-13' (Bio-13) के रूप में जारी किया गया है। बायो-13 नियंत्रण किस्मों की तुलना में 37% अधिक तेल और 39% अधिक सिट्रोनेलोल (citronellol) प्राप्त करता है। B. juncea किस्म 'वरुणा' (Varuna) का एक सोमाक्लोनल संस्करण 'पूसा जय किसान' (Pusa Jai Kisan) के रूप में व्यावसायिक खेती के लिए जारी किया गया है। नई किस्म में बोल्डर बीज (bolder seeds) होते हैं और मूल किस्म वरुणा पर कुछ उपज लाभ होता है।

लाभ (Advantages)

सीमाएँ (Limitations)

सोमाक्लोनल भिन्नता आनुवंशिक भिन्नता (genetic variations) को पेश करने के एक उपयोगी स्रोत का प्रतिनिधित्व करती है जो पौधे प्रजनकों (plant breeders) के लिए मूल्यवान हो सकती है। परमाणु (nuclear) या ऑर्गेनेल जीनोम (organelle genome) में एकल जीन उत्परिवर्तन इन विट्रो में सबसे अच्छी उपलब्ध किस्म दे सकता है जिसमें एक विशिष्ट बेहतर लक्षण होता है। इस तरह, सोमाक्लोनल भिन्नता का उपयोग एक अतिरिक्त उपयोगी विशेषता, जैसे रोगों या शाकनाशी के प्रतिरोध के साथ-साथ सभी अनुकूल लक्षणों को बनाए रखने वाले नए वेरिएंट को उजागर करने के लिए किया जा सकता है। इन विट्रो में चयनित विभिन्न सेल लाइनें तब कृषि और उद्योग के लिए संभावित रूप से लागू साबित हो सकती हैं।

प्रश्न (Questions)

  1. सोमाक्लोन शब्द का प्रस्ताव किसने रखा था? (The term somaclone was proposed by …………)
    1. लार्किन और स्कोक्रॉफ्ट (Larkin and Scowcroft)
    2. स्कूग (Skoog)
    3. मुराशीगे (Murashige)
    4. उपर्युक्त में से कोई नहीं (None of the above)
  2. सोमाक्लोनल भिन्नता में शामिल हैं ………… (Somaclonal variation includes …………)
    1. एन्यूप्लोइड्स
    2. बाँझ पौधे
    3. रूपात्मक वेरिएंट
    4. उपरोक्त सभी (All the above)
  3. सोमाक्लोनल भिन्नता की उपयोगिता को पहली बार ………… में रोग प्रतिरोधी पौधों की प्राप्ति के माध्यम से प्रदर्शित किया गया था। (The usefulness of somaclonal variation was first demonstrated through the recovery of disease resistant plants in …………)
    1. आलू
    2. गन्ना
    3. a और b दोनों (Both a and b)
    4. उपर्युक्त में से कोई नहीं
  4. एपिजेनेटिक भिन्नता में शामिल हैं ………… (Epigenetic variation includes …………)
    1. गैर-वंशानुगत फेनोटाइपिक भिन्नता
    2. अस्थायी (Temporary)
    3. अंततः प्रतिवर्ती (Ultimately reversible)
    4. उपरोक्त सभी
  5. समसूत्री विभाजन के दौरान ……. के कारण प्लॉइडी में परिवर्तन होते हैं (Ploidy changes occur due to ……. during mitosis)
    1. एंडोमाइटोसिस
    2. एंडोरिडुप्लीकेशन
    3. स्पिंडल फ्यूजन
    4. उपरोक्त सभी
  6. बड़े संरचनात्मक पुनर्व्यवस्थापन अर्थात, …………. सोमाक्लोनल भिन्नता का एक प्रमुख कारण हैं (Gross structural rearrangements viz., …………. are major cause of somaclonal variation)
    1. विलोपन और दोहराव (Deletions and duplications)
    2. व्युत्क्रमण
    3. ट्रांसलोकेशन
    4. उपरोक्त सभी
  7. ओनो ………. की एक सोमाक्लोनल किस्म है (Ono is a somaclonal variety of ……….)
    1. गन्ना
    2. जेरेनियम
    3. अल्फाल्फा (Alfa alfa)
    4. सिट्रोनेला (Citronella)
  8. स्कारलेट ………. की एक सोमाक्लोनल किस्म है (Scarlet is a somaclonal variety of ……….)
    1. गन्ना
    2. शकरकंद (Sweet potato)
    3. अल्फाल्फा
    4. सिट्रोनेला
  9. वेलवेट रोज़ ………. की एक सोमाक्लोनल किस्म है (Velvet rose is a somaclonal variety of ……….)
    1. गन्ना
    2. जेरेनियम
    3. अल्फाल्फा
    4. सिट्रोनेला
  10. सिग्मा ………. की एक सोमाक्लोनल किस्म है (Sigma is a somaclonal variety of ……….)
    1. गन्ना
    2. जेरेनियम
    3. अल्फाल्फा
    4. सिट्रोनेला
  11. बायो 13 (Bio 13) ………. की एक सोमाक्लोनल किस्म है (Bio 13 is a somaclonal variety of ……….)
    1. गन्ना
    2. जेरेनियम
    3. ब्रैसिका जुंसिया (Brassica juncea)
    4. सिट्रोनेला
  12. वरुणा ………. की एक सोमाक्लोनल किस्म है (Varuna is a somaclonal variety of ……….)
    1. गन्ना
    2. जेरेनियम
    3. ब्रैसिका जुंसिया
    4. सिट्रोनेला
  13. सोमाक्लोनल भिन्नता की सीमा(एँ) है/हैं ………. (Limitation(s) of somaclonal variation is/are ……….)
    1. केवल उन प्रजातियों पर लागू होती है जो कोशिका संवर्धन से पूर्ण पौधों को पुनर्जीवित करती हैं (Applicable only to those species which regenerate complete plants out of cell cultures)
    2. कम या कोई पुनर्जनन क्षमता नहीं (Reduced or no regeneration potential)
    3. कम प्रजनन क्षमता, विकास और समग्र प्रदर्शन जैसी अवांछनीय विशेषताएं (Undesirable features like reduced fertility, growth and even overall performance)
    4. उपरोक्त सभी
🔄 संस्करण 2.0 अद्यतन (Version 2.0 Update)
अंतिम अद्यतन (Last Updated): 7 सितंबर 2026
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