पादप प्रजनन के लक्ष्य और उद्देश्य (Aims and objectives of Plant Breeding)

पादप प्रजनन (Plant breeding) एक कला और विज्ञान (art and science) है, जो हमें पौधों की आनुवंशिक वास्तुकला (genetic architecture of plants) को बदलने (change) के तरीके और साधन (ways and means) बताता है ताकि एक विशेष उद्देश्य (particular objective) प्राप्त (attain) किया जा सके। पादप प्रजनन को कई अलग-अलग तकनीकों (many different techniques) के माध्यम से पूरा (accomplished) किया जा सकता है, जिसमें प्रसार के लिए वांछनीय विशेषताओं वाले पौधों (plants with desirable characteristics for propagation) को चुनने (simply selecting) से लेकर अधिक जटिल आणविक तकनीकों (more complex molecular techniques) तक शामिल हैं। पादप प्रजनन का अभ्यास (practiced) मानव सभ्यता की शुरुआत (beginning of human civilization) से हजारों वर्षों (thousands of years) से किया जा रहा है। यह अब दुनिया भर में (worldwide) बागवानों और किसानों (gardeners and farmers) जैसे व्यक्तियों (individuals) द्वारा, या सरकारी संस्थानों (government institutions), विश्वविद्यालयों (universities), फसल-विशिष्ट उद्योग संघों (crop-specific industry associations) या अनुसंधान केंद्रों (research centers) जैसे संगठनों (organizations) द्वारा नियोजित पेशेवर पादप प्रजनकों (professional plant breeders) द्वारा अभ्यास किया जाता है।

अंतर्राष्ट्रीय विकास एजेंसियों (International development agencies) का मानना ​​(believe) है कि नई किस्मों (new varieties) को विकसित (developing) करके खाद्य सुरक्षा (food security) सुनिश्चित (ensuring) करने के लिए नई फसलों (new crops) का प्रजनन (breeding) महत्वपूर्ण (important) है, जो उच्च उपज (higher-yielding), कीटों और बीमारियों (pests and diseases) के प्रतिरोधी, सूखा-प्रतिरोधी (drought-resistant) या क्षेत्रीय रूप से (regionally) विभिन्न वातावरणों (different environments) और बढ़ती परिस्थितियों (growing conditions) के अनुकूल (adapted) हों।

उद्देश्य हो सकते हैं (The objectives may be):

a) फसल सुधार (Crop improvement)
b) उन्नत कृषि संबंधी लक्षण (Improved agronomic characters)
c) जैविक और अजैविक तनाव के खिलाफ प्रतिरोध (Resistance against biotic and abiotic stress)

1. बढ़ी हुई उपज (Increased yield)

हमारे अधिकांश प्रजनन कार्यक्रमों (Majority of our breeding programmes) का उद्देश्य (aims) बढ़ी हुई उपज है। यह अधिक कुशल जीनोटाइप (more efficient genotypes) विकसित करके प्राप्त (achieved) किया जाता है। उत्कृष्ट उदाहरण (classical examples) चावल (rice) में डी जी वू जेन (Dee Gee Woo Gen) और गेहूं (wheat) में नोरिन10 (Norin10) का उपयोग (utilization) हैं। नर बाँझपन (male sterility) की पहचान (Identification) और उपयोग।

2. गुणवत्ता में सुधार (Improving the quality)

• चावल: मिलिंग (milling), खाना पकाने की गुणवत्ता (cooking quality), सुगंध (aroma) और अनाज का रंग (grain colour)
• गेहूँ: मिलिंग और बेकिंग गुणवत्ता (milling and baking quality) और ग्लूटेन सामग्री (gluten content)
• दलहन (pulses): प्रोटीन सामग्री (Protein content) और सल्फर युक्त अमीनो एसिड (sulphur containing amino acids) में सुधार (improving)
• तिलहन (oilseeds): पुफा सामग्री (PUFA content)

3. विषैले पदार्थ का उन्मूलन (Elimination of toxic substance)

• ज्वार के पौधों (jowar plants) में HCN सामग्री (HCN content)
• लाथिरस सैटिवस (Lathyrus sativus) में लैथिरोजेन सामग्री (Lathyrogen content - βN oxalyamine alanine BOAA)
• ब्रासिका (Brassicas) में यूरूसिक एसिड (Erucic acid)
• कुकुरबिट्स (cucurbits) में कुकुरबिटासिन (Cucurbitacin)

4. जैविक और अजैविक तनावों के खिलाफ प्रतिरोध (Resistance against biotic and abiotic stresses)

• जैविक तनाव (Biotic stress): कीटों और बीमारियों की प्रतिरोधी किस्मों (resistant varieties) का विकास करना (Evolving), जिससे खेती की लागत (cost of cultivation), पर्यावरण प्रदूषण (environmental pollution) कम हो और लाभकारी कीड़ों (beneficial insects) को बचाया (saving) जा सके।
• अजैविक तनाव (Abiotic stress): यह स्थान विशिष्ट समस्या (location specific problem) है। मिट्टी के कारक (Soil factors) और एडाफिक कारक (edaphic factors) कभी-कभी गंभीर समस्याएं (severe problems) पैदा (poses) करते हैं। अजैविक तनाव से निपटने (combat) के लिए प्रतिरोधी किस्मों का प्रजनन आसान तरीका (easy way) है।

5. परिपक्वता अवधि में परिवर्तन (Change in maturity duration)

जल्दी पकने वाली किस्मों (early maturing varieties) का विकास (Evolution)।

6. उन्नत कृषि संबंधी लक्षण

अधिक टिलर्स (more tillers) का उत्पादन (Production) - उदा. चावल, बाजरा (Bajra)।

7. ठहरने (लॉजिंग) को रोकने के लिए पौधे की ऊंचाई कम करना (Reducing the plant height to prevent lodging)

चावल।

8. फोटोअसंवेदनशीलता (Photoinsensitivity)

अरहर (Redgram), सोरघम (sorghum)।

9. गैर-बिखरने वाली प्रकृति (Non-shattering nature)

हरा चना (Green gram), ब्रासिका।

10. सिंक्रनाइज़ परिपक्वता (Synchronized maturity)

दलहन।

11. निर्धारित विकास की आदत (Determinate Growth habit)

निर्धारित वृद्धि (determinate growth) - दलहन।

12. प्रसुप्ति का उन्मूलन या परिचय (Elimination or introduction of dormancy)

मूंगफली (Groundnut)।

पादप प्रजनन का दायरा (Scope of plant breeding)

चूंकि (Since) खेती योग्य भूमि (cultivable land) सिकुड़ (shrinking) रही है और खेती के तहत क्षेत्र (area under cultivation) बढ़ाने की कोई गुंजाइश नहीं (no scope) है, भोजन की आवश्यकता (food requirement) को पूरा (meet) करने का एकमात्र समाधान (only solution) फसल के पौधों (crop plants) के आनुवंशिक सुधार (genetic improvement) के माध्यम से फसल की उपज (crop yield) में वृद्धि (increasing) करना है। उपज में सुधार (yield improvement) के दो तरीके (two ways) संभव (possible) हैं।

1. फसलों की उत्पादकता बढ़ाना (Enhancing the productivity of crops)
यह किया जा सकता है (This can be done):
a) मिट्टी और फसलों (soil and crops) के उचित प्रबंधन (proper management) से जिसमें उपयुक्त कृषि पद्धतियां (suitable agronomic practices) और भौतिक संसाधनों (physical resources) की कटाई (harvesting) शामिल (involving) है।
b) फसल के पौधों के उपयुक्त आनुवंशिक संशोधन (appropriate genetic manipulation) द्वारा बनाई गई उच्च क्षमता वाली फसल किस्मों (high potential crop varieties) का उपयोग (using) करके।

2. प्राप्त उत्पादकता को स्थिर करना (Stabilizing the productivity achieved)
यह उन फसल किस्मों (crop varieties) का उपयोग करके किया जाता है जिन्हें विशेष रूप से (especially) व्यापक अनुकूलन (wide adaptation) या विशिष्ट फसल क्षेत्रों (specific crop zones) के लिए क्षेत्रों (areas) में प्रचलित (prevailing) प्रतिकूल पर्यावरणीय परिस्थितियों (unfavorable environmental conditions) के दुष्प्रभावों (ill effects) की भरपाई (offset) के लिए पैदा (bred) किया जाता है।

पादप प्रजनन: अतीत, वर्तमान और भविष्य की गुंजाइश (Plant breeding, the past, present and future scopes)

भारतीय कृषि (Indian agriculture) विशेष रूप से (particularly) साठ के दशक की शुरुआत (early sixties) में स्थिर (stagnant) रही। देश के कुछ हिस्सों (some parts of the country) में लंबे समय तक (Long spells) गंभीर सूखे (severe drought) और बीमारी के गंभीर प्रकोप (serious out break of disease) ने कुछ भविष्यवादियों (some futurologists) को यह कहने के लिए प्रेरित किया (led to state) कि दशक के अंत (end of the decade) तक भारत (India) में एक संभावित कयामत (possible doom) आ सकती है। हालांकि (However), हमने चावल, गेहूं, बाजरा (pearlmilelt), ज्वार (jowar) और मक्का (maize) जैसी फसलों (crops) में बड़ी सफलता (break through) हासिल की।
इंडिका x जपोनिका (indica x japonica) क्रॉस व्युत्पन्न (cross derivative) ADT 27 तमिलनाडु (Tamil Nadu) का पहला उच्च उपज देने वाला चावल (first high yielding rice) है। डी जी वू जेन की पहचान और वंडर राइस IR 8 (wonder rice IR 8 - Peta x DGWG) के विमोचन (release) ने परिदृश्य (scenario) को गरीबी (poverty) से बहुतायत की समस्या (problem of plenty) में बदल (changed) दिया। इसी तरह (Like wide), बोरलॉग (Borlaug) द्वारा जापानी गेहूं की किस्म (Japanese wheat variety) नोरिन-10 (Norin-10) में ड्वार्फिंग जीन (dwarfing gene) की पहचान और मैक्सिकन बौनी गेहूं की किस्मों (Mexican dwarf wheat varieties) के प्रजनन से भारत में कल्याण सोना (Kalyan sona) जैसी गेहूं की किस्मों (wheat varieties) के विमोचन को बढ़ावा मिला (led)।

बाजरा (pearl millet) में, बर्टन (Burton) और उनके सहकर्मी (coworker) द्वारा टिफ्टन, जॉर्जिया (Tifton, Georgia) में नर बाँझ लाइन (male sterile line) टिफ्ट 23 ए (Tift 23A) द्वारा प्रजनन और बाद में (later on) भारत में इसके परिचय (introduction) ने हाइब्रिड बाजरा (hybrid bajra) HB1 से HB4 को जारी किया, जिससे बाजरा उत्पादन (bajra production) कई गुना (many fold) बढ़ (increased) गया। ज्वार में, पहले नर बाँझ लाइन (first male sterile line) संयुक्त काफिर 60A (combined kafir 60A) के प्रजनन और भारत में इसके परिचय ने 1970 के दशक के दौरान पहले हाइब्रिड सोरघम (first hybrid sorghum) CSH 1 (CK 60A x IS 84) की रिहाई का नेतृत्व किया।
वर्तमान में (At present) हम लगभग सभी फसलों (almost all crops) में साइटोप्लाज्म (cytoplasm) के वैकल्पिक स्रोत (alternate source) की तलाश (search) में हैं ताकि नए कीटों (new pest) और बीमारियों (diseases) की उपस्थिति की संभावना (possibility of appearance) को रोकने (prevent) के लिए साइटोप्लाज्म के नए स्रोत (new source) के साथ संकर (hybrids) का प्रजनन (breed) किया जा सके। इस प्रकार (Thus), पादप प्रजनन का भविष्य (future of plant breeding) एक चुनौतीपूर्ण कार्य (challenging task) है। नवीन प्रजनन तकनीकों (innovative breeding techniques) की तैनाती (deployment) पारंपरिक प्रजनन तकनीकों (conventional breeding techniques) की सहायता (assist) करने के लिए एक नया उपकरण (new tool) होगी।

पादप प्रजनन के अवांछनीय प्रभाव (Undesirable effects of Plant Breeding)

1. आनुवंशिक क्षरण (Genetic erosion): उच्च उपज वाली किस्मों (high yielding varieties) के परिचय के कारण लैंड रेस (land races) का गायब होना (Disappearance)।
उदा (Eg). IR 20 चावल के प्रवेश (Introduction of IR 20 rice) से सांबा चावल (samba rice) की लैंड रेस गायब हो गई।

2. संकीर्ण आनुवंशिक आधार (Narrow genetic base): कीट (pest) और बीमारियों के प्रति आनुवंशिक भेद्यता (Genetic vulnerability)।
- टिफ्ट 23A - बाजरा - अतिसंवेदनशील डाउनी फफूंदी (Susceptible downy mildew)
- टी साइटोप्लाज्म (T cytoplasm) - मक्का - हेल्मिन्थोस्पोरियम के प्रति संवेदनशील (susceptible to Helminthosporium)

3. गहन प्रतिरोध प्रजनन (intensive resistance breeding) के कारण छोटी बीमारी (Minor disease) और कीट प्रमुख (major) बन जाते हैं
- आरटीवी (RTV - राइस टुंग्रो वायरस - Rice Tungro Virus)
- बंगालग्राम (Bengalgram) में ग्रे मोल्ड (Grey mold)

4. उपज पठार की प्राप्ति (Attainment of yield plateau): उपज में कोई और वृद्धि नहीं (No more further increase in yield)।

पादप प्रजनन का इतिहास (History of Plant Breeding)

यह तब शुरू हुआ जब मनुष्य ने पहली बार (man first chose) खेती (cultivation) के लिए कुछ पौधों (certain plants) को चुना। पादप प्रजनन कब शुरू हुआ, इसका कोई लिखित इतिहास नहीं (no recorded history) है।
- 700 ईसा पूर्व (700 BC) की शुरुआत में बेबीलोनियों (Babylonians) और अश्शूरियों (Assyrians) ने कृत्रिम रूप से (artificially) खजूर (date palm) को परागित (pollinated) किया।
- 1717 में थॉमस फेयरचाइल्ड (Thomas Fairchild) ने पहला कृत्रिम संकर (first artificial hybrid) तैयार (produced) किया।
- एक जर्मन (German) जोसेफ कोलरेउटर (Joseph Kolreuter) ने 1760 और 1866 के बीच तंबाकू (Tobacco) और सोलनम (Solanum) में व्यापक क्रॉस (extensive crosses) बनाए और संतानों (progenies) का विस्तार से अध्ययन (studied in detail) किया।
- थॉमस एंड्रयू नाइट (Thomas Andrew Knight - 1759-1835) कृत्रिम संकरण (artificial hybridization) का उपयोग करके कई नई फलों की किस्मों (several new fruit varieties) का उत्पादन (produce) करने वाले पहले व्यक्ति (first man) थे।
- एक किसान (a farmer) ले कूटियर (Le Coutier) ने वर्ष 1843 में गेहूं में चयन (selection) पर अपने परिणाम (results) प्रकाशित (published) किए। उन्होंने निष्कर्ष निकाला (concluded) कि एकल पौधों (single plants) से संततियां अधिक समान (more uniform) थीं।
- एक स्कॉट्समैन (Scotsman) पैट्रिक शिरेफ (Patrick Shireff) ने गेहूं और जई (oats) में व्यक्तिगत पौधे चयन (individual plant selection) का अभ्यास किया और कुछ मूल्यवान किस्में (some valuable varieties) विकसित (developed) कीं।
- विल्मोरिन (Vilmorin - 1857) ने संतति परीक्षण (progeny testing) के आधार पर व्यक्तिगत पौधे चयन का प्रस्ताव (proposed) दिया। इसे "विल्मोरिन्स के संतति परीक्षण के सिद्धांत" ("Vilmorins principle of progeny testing") कहा जाता था। उन्होंने चीनी बीट्स (sugar beets - बीटा वल्गेरिस - Beta vulgaris) में चीनी सामग्री (sugar content) में इस संतति परीक्षण का प्रस्ताव रखा। लेकिन यह तरीका (method) गेहूं में बेअसर (ineffective) था। इसने स्पष्ट रूप से (clearly) क्रॉस और स्व-परागित फसलों (cross and self-pollinated crops) में चयन के प्रभाव (effect of selection) के बीच अंतर (difference) को प्रदर्शित (demonstrated) किया।
- स्वीडिश सीड एसोसिएशन (Sweedish Seed Association), स्वालोफ स्वीडन (Svalof Sweeden - 1890) में निल्सन (Nilsson) और उनके सहयोगियों (associates) ने एकल संयंत्र चयन (single plant selection) को परिष्कृत (refined) किया।
- 1903 में जोहान्सन (Johansen) ने प्रसिद्ध 'प्योर लाइन थ्योरी' ('pure line theory') का प्रस्ताव रखा, जिसमें कहा गया है कि एक शुद्ध रेखा (pure line) एक स्व-निषेचित समरूप पौधे (single self fertilized homozygous plant) की संतान (progeny) है। उन्होंने फैसियोलस वल्गरिस (Phaseolus vulgaris) में अपने अध्ययन (studies) के आधार पर इस सिद्धांत का प्रस्ताव (proposed this theory) रखा।
- मक्का में जी. एच. शुल (G.H. Shull) का काम वर्तमान दिन के हाइब्रिड मक्का कार्यक्रम (present day hybrid maize programme) का अग्रदूत (forerunner) है। उन्होंने अंतःप्रजनन के प्रभाव (effect of inbreeding) के बारे में विस्तार से वर्णन (described in detail) किया।
- 1960 के दशक के दौरान नोबेल पुरस्कार विजेता (Nobel laureate) नॉर्मन बोरलॉग (Norman Borlaug) ने मैक्सिकन अर्ध बौनी गेहूं की किस्में (Mexican semi dwarf wheat varieties) विकसित कीं, जिसने गेहूं में हरित क्रांति (green revolution) का मार्ग प्रशस्त (paved the way) किया। वामन जीन गेहूं की किस्म (wheat variety) नोरिन 10 (Norin 10) से अलग (isolated) किया गया था। बाद में इन मैक्सिकन वामन (Mexican dwarf) को भारत में डॉ. एम. एस. स्वामीनाथन (Dr. M.S.Swaminathan) द्वारा पेश (introduced) किया गया और कल्याण सोना, शरबती सोनारा (Sharbathi Sonara) जैसी कई उच्च उपज वाली गेहूं की किस्में (number of high yielding wheat varieties) विकसित की गईं।
- चावल में एक ताइवान किसान (Taiwan farmer) द्वारा एक लंबी चावल की किस्म (tall rice variety) से बौने (dwarf) डी जी वू जेन की पहचान ने चावल प्रजनन (rice breeding) में क्रांति ला दी (revolutionized)। 1965 के दौरान IRRI में इस DGWG का उपयोग करते हुए वंडर राइस (wonder rice) IR 8 जारी (released) किया गया था।
- सी. ए. बार्बर (C.a. Barber) और टी. एस. वेंकटरमन (T.S.Venkataraman) द्वारा गन्ने (sugarcane) में नोबिलाइजेशन (Nobilisation) पादप प्रजनन में एक और स्मारकीय कार्य (another monumental work) है।