प्रजनन के बैकक्रॉस विधि (backcross method of breeding) में, संकर (hybrid) और बाद की पीढ़ियों (subsequent generations) में संतानों (progenies) को बार-बार (repeatedly) माता-पिता में से एक (one of the parents) में वापस (backcrossed) किया जाता है। नतीजतन (As a result), बैकक्रॉस संतान (backcross progeny) का जीनोटाइप (genotype) आवर्ती माता-पिता (recurrent parent) के समान (increasingly similar) हो जाता है। बैकक्रॉस विधि का उद्देश्य (objective) उच्च उपज वाली किस्म (high yielding variety) के एक या दो विशिष्ट दोषों (specific defects) में सुधार (improve) करना है।
बैक क्रॉस ब्रीडिंग के लिए पूर्व-आवश्यकता (Pre-requisite for back cross breeding)
1. एक उपयुक्त आवर्ती माता-पिता (suitable recurrent parent) उपलब्ध होना चाहिए जिसमें एक या दो विशेषताओं (one or two characteristics) का अभाव हो।
2. एक उपयुक्त दाता माता-पिता (suitable donor parent) उपलब्ध होना चाहिए
3. स्थानांतरित (transferred) किए जाने वाले लक्षण (character) में उच्च आनुवंशिकता (high heritability) होनी चाहिए और अधिमानतः (preferably) इसे एक या दो जीनों (one or two genes) द्वारा निर्धारित (determined) किया जाना चाहिए।
4. पर्याप्त संख्या में (sufficient number) बैक क्रॉस (back crosses) किए जाने चाहिए ताकि आवर्ती माता-पिता का जीनोटाइप पूर्ण रूप से (in full) प्राप्त हो सके।
बैक क्रॉस विधि का अनुप्रयोग (Application of back cross method)
इस विधि (method) का उपयोग आमतौर पर (commonly used) एक किस्म (one variety) से दूसरी किस्म (another) में रोग प्रतिरोधक क्षमता (disease resistance) को स्थानांतरित (transfer) करने के लिए किया जाता है। लेकिन यह अन्य विशेषताओं (other characteristics) के हस्तांतरण के लिए भी उपयोगी (useful) है।
1. बस वंशानुक्रम में मिले लक्षणों का अंतर-स्थानांतरण (Intervarietal transfer of simply inherited characters)
उदा. रोग प्रतिरोधक क्षमता, बीज का रंग (Disease resistance, seed coat colour)
2. मात्रात्मक लक्षणों का अंतर-स्थानांतरण (Intervarietal transfer of quantitative characters.)
उदा. पौधे की ऊंचाई, बीज का आकार, बीज का आकार (Plant height, Seed size, Seed shape.)
3. बस वंशानुक्रम में मिले लक्षणों का अंतर-विशिष्ट स्थानांतरण (Interspecific transfer of simply inherited characters)
उदा. संबंधित प्रजातियों से खेती की जाने वाली प्रजातियों में रोग प्रतिरोधक क्षमता का हस्तांतरण (Transfer of disease resistance from related species to cultivated species.)
उदा. कपास में काले हाथ की बीमारी के प्रति प्रतिरोधक क्षमता जंगली टेट्राप्लोइड प्रजातियों से लेकर जी हिरसुटम तक (Resistance to black arm disease in cotton from wild tetraploid species into G.hirsutum)
4. साइटोप्लाज्म का स्थानांतरण (Transfer of cytoplasm)
यह पुरुष बाँझपन (male sterility) को स्थानांतरित करने के लिए नियोजित (employed) है। महिला माता-पिता (female parent) के पास बाँझ साइटोप्लाज्म (sterile cytoplasm) होगा और आवर्ती माता-पिता का उपयोग पुरुष माता-पिता (male parent) के रूप में किया जाएगा।
उदा. सेसमम मलबारियुकम x एस इंडिकम (Sesamum malabariucum x S.indicum)
महिला माता-पिता आवर्ती माता-पिता।
5. ट्रांसग्रेसिव अलगाव (Transgressive segregation)
ट्रांसग्रेसिव सेग्रेगेंट्स (transgressive segregants) उत्पन्न करने के लिए बैक क्रॉस विधि (Back cross method) को संशोधित (modified) किया जा सकता है। ट्रांसग्रेसिव सेग्रेगेंट्स प्राप्त करने के लिए F 1 को आवर्ती माता-पिता में 2 से 3 बार (2 to 3 times) वापस किया जाता है।
6. आइसोजेनिक लाइनों का उत्पादन (Production of isogenic lines)
7. जर्मप्लाज्म रूपांतरण (Germplasm conversion)
उदा. फोटो सेंसिटिव जर्मप्लाज्म (photo Sensitive germplasm) से फोटो असंवेदनशील लाइन (photo insensitive line) का उत्पादन वापस पार (back crossing) करके। ऐसा ज्वार (sorghum) के मामले में किया गया था। लोकप्रिय (Popularly) रूप से रूपांतरण कार्यक्रम (conversion programme) कहलाता है।
बैकक्रॉस विधि की प्रक्रिया (Procedure for backcross method)
बैकक्रॉस विधि की योजना (Plan) इस बात पर निर्भर करेगी कि हस्तांतरित किया जा रहा जीन अप्रभावी (recessive) है या प्रमुख (dominant)। एक प्रमुख जीन (dominant gene) के स्थानांतरण की योजना एक अप्रभावी जीन (recessive gene) की तुलना में सरल (simpler) है।
प्रथम वर्ष (First Year)
गैर-आवर्ती (Non-Recurrent) माता-पिता B (Parent B) x आवर्ती (Recurrent) माता-पिता A (Parent A)
जंग के लिए प्रतिरोधी (Resistant to rust) x जंग के लिए अतिसंवेदनशील (Susceptible to rust)
F 1 Rr x rr (BC 1)
प्रतिरोधी (Resistant)
rr Rr x rr (BC 2)
rr Rr x rr (BC 3)
rr Rr x rr (BC 4)
rr Rr x rr (BC 5)
6 वीं या 7 वीं पीढ़ी तक बैक क्रॉस (Back cross upto 6th or 7 th generation)। 7 वें बीसी (7 th BC) जंग प्रतिरोधी लाइनों (rust resistant lines) के बाद स्व-परागित (self pollinated) होते हैं। कटाई एकल पौधे के आधार (single plant basis) पर की जाती है।
8 वां सीज़न (8 th Season)
व्यक्तिगत पौधे (Individual plant) की संतानों को उगाया गया
a) प्रतिरोध (resistance) रखने वाले समरूप पौधे (Homozygous plants) और माता-पिता A (resembling parent A) के समान कटाई (harvested) और थोक (bulked) का चयन किया जाता है।
9 वां सीज़न (9 th season)
उपज परीक्षण (Yield trials)।
10 वां सीज़न (10 th season)
बीज गुणन और वितरण (Seed multiplication and distribution)
कदम (Steps)
पहला सीज़न (First Season)
संकरण (Hybridization): माता-पिता B दाता (donor - महिला - Female) और अतिसंवेदनशील माता-पिता A (Susceptible parent A) प्राप्तकर्ता (recipient - पुरुष - male) के बीच संकरण (Crossing)
दूसरा सीज़न (Second Season)
F 1 को बढ़ाना और आवर्ती माता-पिता A (recurrent parent A) में वापस जाना।
तीसरा सीज़न (Third season)
BC l F l को बढ़ाना (Growing)। यह 1 अतिसंवेदनशील (rr) (susceptible): 1 प्रतिरोधी (Rr) के लिए अलग (segregating) होगा। जंग प्रतिरोधी पौधों (Rust resistant plants) को आवर्ती माता-पिता A के साथ वापस किया जाता है। यह दूसरा बैकक्रॉस (second backcross) है।
चौथा सीज़न (Fourth Season)
BC 2 F 1 को बढ़ाना (Raising) फिर से 1: 1 के अनुपात में अलग (segregate in the ratio) होगा। तीसरा बैकक्रॉस (Third backcross) प्रतिरोधी पौधों (resistant plants) के साथ किया जाता है।
पांचवें सीज़न से आठवें सीज़न तक (Fifth Season to Eighth Season)
बैकक्रॉस (backcross) F l s को बढ़ाना और आवर्ती माता-पिता के साथ प्रतिरोधी पौधों को पार करना 7 वें बैकक्रॉस (7th backcross) तक जारी (continued) है।
नौवां सीज़न (Ninth season)
BC 7 F 1 को बढ़ाना और प्रतिरोधी रेखाओं (resistant lines) को देखना (observing)। माता-पिता A के समान प्रतिरोध के साथ पौधों (plants) का चयन किया जाता है और एकल पौधे के आधार पर काटा जाता है।
दसवां सीज़न (Tenth Season)
संतान (progeny) की पंक्ति 8' (row8') बढ़ाना और प्रतिरोध के लिए प्रत्येक पंक्ति (each row) का अवलोकन करना। सर्वश्रेष्ठ पंक्तियों (Best rows) का चयन किया जाता है और पंक्ति के आधार (row basis) पर कटाई (harvest) की जाती है।
ग्यारहवां सीज़न (Eleventh Season)
चेक (check) के साथ-साथ उपज परीक्षण (yield trial) में रो बल्क (row bulk) उठाया जाता है और सर्वोत्तम भूखंडों (best plots) का चयन किया जाता है।
बारहवां सीज़न (Twelfth season)
चयनित भूखंड के बीजों (Selected plot seeds) को गुणा (multiplied) किया जाता है और नई किस्म (new variety) के रूप में जारी (released) किया जाता है।
I सीज़न (Season) गैर आवर्ती माता-पिता B (Non recurrent parent B) आवर्ती माता-पिता A
संकरण प्रतिरोधी अतिसंवेदनशील
Rr x RR
F 1 Rr
II सीज़न F 1 (Grow the F 1) Rr को बढ़ाएं
III सीज़न F2 को बढ़ाएं (Grow F2) RR " Rr " rr x RR BC 1
IV सीज़न BC 1 F 1 Rr को बढ़ाएं (Grow)
V सीज़न BC 2 F 2 RR : Rr : rr x RR BC 2 को बढ़ाएं
VI सीज़न BC 2 F 1 Rr को बढ़ाएं
VII सीज़न BC 2 F 2 RR : Rr : rr x RR BC 3 को बढ़ाएं
VIII सीज़न BC 3 F 1 को बढ़ाएं (Raise)
IX सीज़न BC 3 F 2 को बढ़ाएं और यह प्रतिरोधी सेग्रेगेंट (resistant segregant) के साथ 1:2:1 में अलग (segregate) हो जाएगा, बैकक्रॉस 4 बनाएं (make)
X सीज़न VIII सीज़न की तरह करें (Do as on VIII Season)
XI सीज़न IX सीज़न की तरह करें (do as in IX season)
इस प्रक्रिया को अभी भी 7वें या 8वें बैकक्रॉस तक जारी रखें (Continue this process still 7 th or 8 th backcross)। 8वें BCF 2 का अध्ययन (studying) करने के बाद माता-पिता B (resembling parent B) के समान प्रतिरोध के साथ पौधों का चयन (select plants) करें। उन्हें एकल पौधे के आधार पर काटें। अगले सीज़न (Next season) में उन्हें संतान की पंक्तियों (progeny rows) में बढ़ाएं और पाशविक संतानों (beast progenies) का चयन करें। उपज परीक्षण में उनकी तुलना (Compare) करें और सर्वोत्तम संवर्धन / प्रविष्टि (best culture) को ठीक करें, इसे गुणा (multiply) करें और इसे एक किस्म (variety) के रूप में जारी (release) करें। पौधों का चयन (selecting plants) करते समय बीमारी (disease) के लिए कृत्रिम बमबारी (artificial bombardment) की जानी चाहिए।
कदम
I सीज़न: डोनर माता-पिता ए (donor parent A) और आवर्ती माता-पिता बी (recurrent parent B) के बीच एक क्रॉस (cross) बनाएं और संकर की कटाई (Harvest the hybrid) करें। दाता माता-पिता ए (donor parents A) प्रतिरोधी है जो अप्रभावी जीन (recessive genes) द्वारा नियंत्रित (governed) होता है। संवेदनशीलता (susceptibility) माता-पिता बी में प्रमुख जीन द्वारा नियंत्रित होती है।
II सीज़न: F1 बढ़ाएं (Grow the F1) जो अतिसंवेदनशील होगा - उन्हें काटें।
III सीज़न: F 2 बढ़ाएं जो I :2: I के अनुपात में (in the ratio) अलग होगा यानी 3/4 अतिसंवेदनशील और 1/4 प्रतिरोधी। प्रतिरोधी लाइनों (resistant lines - rr) के साथ प्रमुख आरआर जीन (dominant RR gene) वाले माता-पिता ए के साथ पहला बैकक्रॉस (first backcross) बनाएं। हार्वेस्ट BC I F 1
IV सीज़न: BC I F 1 को बढ़ाएं
V सीज़न: BC 1 F 2 बढ़ाएं जो अलग होगा जैसा कि हमने III सीज़न में देखा था। तीसरे सीज़न की प्रक्रिया (process) को दोहराएं। यह BC 2 F1 I देगा
VI सीज़न: BC 2 F 1 को बढ़ाएं
VII सीज़न: BC 2 F 2 को बढ़ाएं उन्हें V सीज़न (V Season) की प्रक्रिया को दोहराएं। इससे BC 3 F 1 मिलेगा।
VIII सीज़न: BC 3 F 1 को बढ़ाएं
IX सीज़न: BC 3 F 2 बढ़ाएं और VII सीज़न (VII Season) की प्रक्रिया को दोहराएं। हार्वेस्ट BC 4 F 1।
X सीज़न: BC 4 F 1 को बढ़ाएं
XI सीज़न: BC 4 F 2 बढ़ाएं और IX सीज़न (IX Season) की प्रक्रिया को दोहराएं। हार्वेस्ट BC 5 F 1।
XII, XIII और XIV: प्रक्रिया को दोहराएं (Repeat the process) और 7 बार (7 time) तक बैकक्रॉस करें।
XV सीज़न: BC 7 F 2 का अध्ययन करते समय प्रतिरोध और माता-पिता B के समान एकल पौधों (single plants) का चयन करें।
XVI सीज़न: संतान पंक्तियों में संतानों का अध्ययन (Study) करें और सर्वोत्तम संतानों (best progenies) का चयन करें।
XVII सीज़न: उपज परीक्षण आयोजित करें और सर्वोत्तम सामग्री (best material) का चयन करें।
XVIII सीज़न: बीजों को गुणा करें (Multiply the seeds) और इसे बीमारी के प्रतिरोध के साथ बेहतर किस्म (improved variety) के रूप में वितरित (distribute) करें।
नोट (Note): बैक क्रॉस (back cross) F 2 s का अध्ययन करते समय उन पर कृत्रिम एपिफाइटोटिक स्थितियों (artificial epiphytotic conditions) के साथ बमबारी (bombarded) की जानी चाहिए।
• नई किस्म का जीनोटाइप स्थानांतरित जीन (genes transferred) को छोड़कर, आवर्ती माता-पिता के लगभग समान (nearly identical) है। इस प्रकार बैकक्रॉस कार्यक्रम (backcross programme) का परिणाम (outcome) पहले से ही ज्ञात (known beforehand) है, और इसे भविष्य में (future) कभी भी पुन: पेश (reproduced) किया जा सकता है।
• बैक क्रॉस विधि द्वारा विकसित किस्म (variety developed) का व्यापक उपज परीक्षणों (extensive yield tests) में परीक्षण (test) करना आवश्यक नहीं (not necessary) है क्योंकि आवर्ती माता-पिता का प्रदर्शन (performance) पहले से ही ज्ञात (already known) है। इससे 5 साल तक का समय (upto 5 years time) और काफी खर्च (considerable expense) बच सकता है।
• बैकक्रॉस कार्यक्रम पर्यावरण (environment) पर निर्भर नहीं (not dependent) है, सिवाय इसके कि लक्षण के हस्तांतरण के चयन के लिए इसकी आवश्यकता है। इसलिए (Therefore), प्रत्येक वर्ष (each year) 2-3 पीढ़ी (2-3 generation) उगाने के लिए ऑफ-सीजन नर्सरी और ग्रीन हाउस (off-season nurseries and green-houses) का उपयोग किया जा सकता है। यह नई किस्म विकसित करने के लिए आवश्यक समय (time required) को काफी कम (drastically reduce) कर देगा।
• वंशावली पद्धति (pedigree method) की तुलना में बैकक्रॉस विधि में बहुत छोटी आबादी (Much smaller population) की आवश्यकता होती है।
• एक अच्छी तरह से अनुकूलित किस्म (well-adapted variety) की बीमारियों के प्रति संवेदनशीलता (susceptibility to disease) जैसे दोषों (Defects) को इसके प्रदर्शन और अनुकूलन क्षमता (performance and adaptability) को प्रभावित (affecting) किए बिना दूर (removed) किया जा सकता है। ऐसी किस्म (Such a variety) को अक्सर किसानों और उद्योगों (farmers and the industries) द्वारा पूरी तरह से नई किस्म (entirely new variety) के लिए पसंद (preferred) किया जाता है क्योंकि वे आवर्ती किस्म (recurrent variety) को अच्छी तरह से जानते हैं।
• इंटरस्पेसिफिक जीन ट्रांसफर (interspecific gene transfers) के लिए यह एकमात्र तरीका (only method) है।
• इसे इस तरह से संशोधित किया जा सकता है कि मात्रात्मक वर्णों (quantitative characters) के लिए ट्रांसग्रेसिव सेग्रेगेशन हो सकता है।
1. नई किस्म आमतौर पर (generally) उस वर्ण को छोड़कर जिसे स्थानांतरित किया जाता है, आवर्ती माता-पिता से बेहतर नहीं (cannot be superior) हो सकती है।
2. स्थानांतरित किए जा रहे जीन (gene being transferred) से निकटता से जुड़े अवांछनीय जीन (Undesirable genes closely linked) भी नई किस्म में प्रेषित (transmitted) हो सकते हैं।
3. प्रत्येक बैकक्रॉस (each backcross) के लिए संकरण किया जाना है। यह अक्सर मुश्किल, समय लेने वाला और महंगा (often difficult, time taking and costly) होता है।
4. जब तक बैकक्रॉस समाप्त (over) होता है, तब तक आवर्ती माता-पिता को उपज क्षमता और अन्य विशेषताओं (yielding ability and other characteristics) में बेहतर अन्य किस्मों (other varieties superior) द्वारा प्रतिस्थापित (replaced) किया जा सकता है।
उपरोक्त योजनाओं (above schemes) के अनुसार, एकल जीन (single gene) द्वारा शासित लक्षण के हस्तांतरण के लिए प्रत्येक बैकक्रॉस पीढ़ी (each backcross generation) में केवल कुछ (लगभग 10 - about 10) बीजों की आवश्यकता (necessary) होती है। जनसंख्या के इस आकार (population size) में लगभग निश्चित रूप से (almost certainly) जंग प्रतिरोध (rust resistance) के जीन (gene) वाला कम से कम एक पौधा (at least one plant) होगा। हालांकि (However), यदि लक्षण दो या दो से अधिक जीनों (two or more genes) द्वारा शासित होता है, तो बड़ी संख्या (larger number) में बैकक्रॉस संतानों (backcross progenies) की आवश्यकता (required) होगी। आवर्ती माता-पिता के पौधे के प्रकार (plant type) के लिए प्रभावी चयन (effective selection) की अनुमति देने और स्थानांतरित किए जा रहे जीनों (genes being transferred) और इसके साथ कसकर जुड़े जीनों (tightly linked with it) के बीच पुनर्संयोजन की संभावना (probability of recombination) को बढ़ाने (increase) के लिए बैकक्रॉस आबादी (backcross population) का एक बड़ा आकार (larger size) भी वांछनीय (desirable) है। इसलिए, प्रत्येक बैकक्रॉस पीढ़ी में 50 से अधिक, अधिमानतः 100 या अधिक (more than 50, preferably 100 or more), पौधे उगाए (grown) जाने चाहिए। F2 और F3 पीढ़ियों (F2 and F3 generations) में, जनसंख्या का आकार जितना संभव हो उतना बड़ा (as large, as possible) होना चाहिए।
बैकक्रॉस और F2 पीढ़ियों (backcross and the F2 generations) के दौरान स्थानांतरित किए जा रहे लक्षण के लिए एक कठोर चयन (rigid selection) का अभ्यास किया जाना चाहिए, अन्यथा लक्षण खो जाने की संभावना (likely to be lost) है। इसलिए (It is, therefore), यह आवश्यक (essential) है कि स्थानांतरित किए जा रहे लक्षण में उच्च आनुवंशिकता होनी चाहिए। हालांकि मोनोजेनिक वर्णों (monogenic characters) को स्थानांतरित करना सबसे आसान (easiest) है, लेकिन जीनों की संख्या (number of genes) स्थानांतरण के तहत लक्षण की आनुवंशिकता (heritability) जितनी महत्वपूर्ण नहीं (not as important) है।
यह वांछनीय है कि लक्षण को आसानी से पहचाना (easily identified) जाना चाहिए या तो नेत्रहीन (visually) या सरल परीक्षणों (simple tests) के माध्यम से। ब्रीडर (breeder) को चयन (selection) के माध्यम से लक्षण को एक गहन रूप (intense form) में बनाए रखने (maintain) की कोशिश करनी चाहिए। अक्सर (Often) नई आनुवंशिक पृष्ठभूमि (new genetic background) में जीन को संशोधित (modifying genes) करने के कारण तीव्रता (intensity) खो जाती है। इसलिए, स्थानांतरित किए जाने वाले लक्षण (character to be transferred) की उच्च तीव्रता (high intensity) के लिए गैर-आवर्ती माता-पिता (nonrecurrent parent) को चुना (chosen) जाना चाहिए।
बैकक्रॉस विधि में, यह आवश्यक है कि स्थानांतरित किए जा रहे जीन को छोड़कर आवर्ती माता-पिता का जीनोटाइप पुनर्प्राप्त (recovered) किया जाना चाहिए। आवर्ती माता-पिता में कई निकट समान प्योरलाइन (closely similar purelines) शामिल होने की संभावना (likely to consist) है। इसलिए, बैकक्रॉस (backcrosses) के लिए आवर्ती माता-पिता के पर्याप्त संख्या में पौधों (sufficient number of plants) का उपयोग किया जाना चाहिए। यह सुनिश्चित करेगा (make sure) कि नई किस्म में आवर्ती माता-पिता के समान आनुवंशिक संरचना (same genetic composition) होगी।
आम तौर पर, आवर्ती माता-पिता की आवश्यक विशेषता (essential feature) को पुनर्प्राप्त (recover) करने के लिए छह बैकक्रॉस (six backcrosses) पर्याप्त (sufficient) होते हैं। आवर्ती माता-पिता की विशेषताओं (characteristics) के लिए चयन, विशेष रूप से (particularly) प्रारंभिक बैकक्रॉस पीढ़ियों (early backcross generations) में, अक्सर एक या दो अतिरिक्त बैकक्रॉस (one or two additional backcrosses) का प्रभाव (effect) हो सकता है। इस प्रकार प्रारंभिक बैकक्रॉस पीढ़ियों में आवर्ती मूल पौधे के प्रकार (recurrent parent plant type) के चयन के साथ छह बैकक्रॉस आवर्ती माता-पिता के जीनोटाइप को पुनर्प्राप्त (recovering) करने में प्रभावी (effective) होंगे।
ब्रीडर की जरूरतों (needs of the breeder) के अनुरूप (suit) बैकक्रॉस विधि को विभिन्न तरीकों (various ways) से संशोधित किया जा सकता है। बैकक्रॉस विधि के तीन सामान्य संशोधन (three common modifications) निम्नलिखित (Following) हैं।
F 2 और F 3 का उत्पादन (Production of F 2 and F 3)
F 2 और F 3 पीढ़ियों (F 2 and F 3 generations) का उत्पादन पहले और तीसरे बैकक्रॉस (first and the third backcrosses) के बाद किया जाता है। स्थानांतरित किए जा रहे लक्षण और आवर्ती माता-पिता की विशेषताओं के लिए एक कठोर चयन F 2 और F 3 पीढ़ियों में किया जाता है। बैकक्रॉस संतानों में, न तो स्थानांतरित किए जा रहे लक्षण (character being transferred) के लिए और न ही आवर्ती माता-पिता की विशेषताओं के लिए चयन करने की आवश्यकता है। चौथा, पांचवां और छठा बैकक्रॉस (fourth, fifth and sixth backcross) एक के बाद एक (in succession) किए जाते हैं। छठे बैकक्रॉस (sixth backcross) के लिए, बैकक्रॉस संतानों से अपेक्षाकृत बड़ी संख्या में (relatively larger number) पौधों का उपयोग किया जाता है। इस विधि का उपयोग प्रमुख और अप्रभावी जीन (dominant and recessive genes) दोनों के स्थानांतरण के लिए किया जा सकता है। ऐसा माना जाता है (believed) कि F 2 और F 3 पीढ़ियों में एक प्रभावी चयन एक या दो अतिरिक्त बैकक्रॉस के बराबर (equivalent) है।
बैकक्रॉस - वंशावली विधि (Backcross - Pedigree Method)
इस विधि में, संकर को 1-2 बार आवर्ती माता-पिता को वापस किया जाता है। इसके बाद (Subsequently), वंशावली विधि के अनुसार बैकक्रॉस संतानों और हैंडल (handles) का उपयोग किया जाता है। यह दृष्टिकोण (approach) तब उपयोगी होता है जब माता-पिता (parents) में से एक कई विशेषताओं (several characteristics) में दूसरे से बेहतर (superior) होता है लेकिन गैर आवर्ती माता-पिता (non recurrent parent) कृषि रूप से वांछनीय नहीं (not desirable agronomically) होते हैं। श्रेष्ठ माता-पिता (superior parent) का उपयोग आवर्ती माता-पिता के रूप में किया जाता है।
एक से दो बैकक्रॉस (one to two backcrosses) का उद्देश्य (purpose) यह सुनिश्चित करना है कि नई किस्म को आवर्ती माता-पिता से अधिकांश बेहतर जीन (majority of the superior genes) मिलेंगे। यह ट्रांसग्रेसिव सेग्रेगेंट्स के प्रकट (appear) होने के लिए पर्याप्त हेटेरोजायगोसिटी (enough heterozygosity) भी छोड़ देता है। इस विधि द्वारा विकसित किस्मों (varieties developed) को वंशावली विधि द्वारा विकसित उपज परीक्षणों के लिए रखा जाना चाहिए। यही बात तब लागू होती है जब बैकक्रॉस कार्यक्रम में दो या दो से अधिक आवर्ती माता-पिता (two or more recurrent parents) का उपयोग किया जाता है।
क्रॉस परागित फसलों के लिए बैकक्रॉस विधि का अनुप्रयोग (Application of the Backcross Method to Cross Pollinated Crops)
बैकक्रॉस विधि क्रॉस-परागित फसलों (cross-pollinated crops) पर समान रूप से लागू (equally applicable) होती है। यह विधि स्व-परागित फसलों (self-pollinated crops) के मामले में अनिवार्य रूप से समान (essentially the same) है। एकमात्र अंतर (only difference) यह है कि क्रॉस-परागित फसलों में आवर्ती माता-पिता के बड़ी संख्या में पौधों (100-300) का उपयोग प्रत्येक बैकक्रॉस में किया जाना चाहिए।
यह आवश्यक है ताकि नई किस्म का आवर्ती माता-पिता के समान आनुवंशिक गठन (same genetic constitution) हो। उदाहरण के लिए (For example), विल्ट प्रतिरोध (wilt resistance) को तुर्केस्तान किस्म (variety Turkestan) से अल्फला किस्म कैलिफोर्निया कॉमन (alfalfa variety California Common) में स्थानांतरित किया गया था। प्रत्येक बैकक्रॉस के लिए कैलिफोर्निया कॉमन (California Common) के दो सौ पौधों (Two hundred plants) का उपयोग किया गया था। नई किस्म कैलीवर्डी (new variety Calliverde) अपने विल्ट प्रतिरोध को छोड़कर कैलिफोर्निया कॉमन (exactly like California Common) की तरह ही है।
| क्रम संख्या (S. No.) | वंशावली विधि | बैकक्रॉस विधि |
|---|---|---|
| 1. | F 1 और बाद की पीढ़ियों को स्व-परागण की अनुमति है (F 1 and the sub sequent generations are allowed to self-pollinate) | F 1 और बाद की पीढ़ियों को आवर्ती माता-पिता के लिए वापस लाया जाता है (F 1 and the subsequent generations are backcrossed to the recurrent parent) |
| 2. | इस पद्धति द्वारा विकसित नई किस्म कृषि और अन्य विशेषताओं में माता-पिता से अलग है (The new variety developed by this method is different from the parents in agronomic and other characteristics) | आमतौर पर रिलीज से पहले व्यापक परीक्षण आवश्यक नहीं है (Usually extensive testing is not necessary before release) |
| 3. | रिलीज से पहले नई किस्म का बड़े पैमाने पर परीक्षण किया जाना है (The new variety has to be extensively tested before release) | आमतौर पर रिलीज से पहले व्यापक परीक्षण आवश्यक नहीं है |
| 4. | इस विधि का उद्देश्य उपज क्षमता और किस्म की अन्य विशेषताओं में सुधार करना है (The method aims at improving the yielding ability and other characteristics of the variety) | विधि का उद्देश्य एक अच्छी तरह से अनुकूलित, लोकप्रिय किस्म के विशिष्ट दोषों में सुधार करना है (The method aims at improving specific defects of a well adapted, popular variety) |
| 5. | यह गुणात्मक और मात्रात्मक दोनों वर्णों को सुधारने में उपयोगी है, बशर्ते उनमें उच्च आनुवंशिकता हो (It is useful in improving both qualitative and quantitative characters provided they have high heritability) | मात्रात्मक और गुणात्मक दोनों वर्णों के हस्तांतरण के लिए उपयोगी (Useful for the transfer of both quantitative and qualitative characters) |
| 6. | यह संबंधित प्रजातियों से जीन हस्तांतरण और प्रतिस्थापन या परिवर्धन लाइनें बनाने के लिए उपयुक्त नहीं है (It is not suitable for gene transfer from related species and for producing substitution or addition lines) | यह संबंधित प्रजातियों से जीन हस्तांतरण और परिवर्धन और प्रतिस्थापन लाइनों के निर्माण के लिए एकमात्र उपयोगी तरीका है (It is the only useful method for gene transfers from related species and for producing addition and substitution lines) |
| 7. | संकरण F1 पीढ़ी के उत्पादन तक सीमित है। (Hybridization is limited to the production of the F1 generation.) | प्रत्येक बैकक्रॉस पीढ़ी का उत्पादन करने के लिए आवर्ती माता-पिता के साथ संकरण आवश्यक है (Hybridization with the recurrent parent is necessary for producing every backcross generation) |
| 8. | F 2 और बाद की पीढ़ियां बैकक्रॉस विधि की तुलना में बहुत बड़ी हैं (The F 2 and the subsequent generations are much larger than those in the backcross method) | बैकक्रॉस पीढ़ी छोटी होती है और आमतौर पर प्रत्येक पीढ़ी में 20-100 पौधे होते हैं (The backcross generation are small and usually consist of 20-100 plants in each generation) |
| 9. | प्रमुख और अप्रभावी दोनों जीनों के लिए प्रक्रिया समान है (The procedure is the same for both dominant and recessive genes) | प्रमुख और अप्रभावी जीन के स्थानांतरण की प्रक्रियाएं अलग-अलग हैं। (The procedures for the transfer of dominant and recessive genes are different.) |
आम तौर पर, शुद्ध रेखा वाली किस्में (pureline varieties) एक सीमित क्षेत्र (limited area) के लिए अत्यधिक अनुकूल (highly adapted) होती हैं, लेकिन व्यापक क्षेत्रों (wider regions) में खराब रूप से अनुकूलित (poorly adapted) होती हैं। इसके अलावा (Further), मौसम और अन्य पर्यावरणीय कारकों (weather and other environmental factors) में बदलाव के कारण उनका प्रदर्शन साल-दर-साल (year to year) स्थिर नहीं (not stable) रहता है। शुद्ध रेखाओं (Purelines) में अक्सर रोग प्रतिरोध के लिए केवल एक या कुछ प्रमुख जीन (only one or a few major genes) होते हैं, जैसे कि जंग प्रतिरोध, जो उन्हें रोगज़नक़ (pathogen) की कुछ नस्लों (some races) के लिए प्रतिरोधी बनाते हैं। कई रोगजनकों (many pathogens) में लगातार नई नस्लें (New races are continuously produced) उत्पन्न होती हैं, जो शुद्ध रेखा किस्मों में मौजूद प्रतिरोध को दूर (overcome) कर सकती हैं। उदाहरण के लिए, कल्याण सोना गेहूं (Kalyan Sona wheat - टी एस्टिवम - T.aestivum) मूल रूप से (originally) भूरे रंग के जंग (brown rust - पत्ती जंग - leaf rust) के लिए प्रतिरोधी था, जल्द ही (soon) रोगज़नक़ की नई नस्लों के लिए अतिसंवेदनशील (susceptible to new races of the pathogen) हो गया।
इन सीमाओं (these limitations) को दूर करने के लिए, विशेष रूप से बीमारी के प्रतिरोध के टूटने (breakdown of resistance to disease) के लिए, मल्टीलाइन किस्मों को विकसित (develop) करने का सुझाव (suggested) दिया गया था। मल्टीलाइन किस्में समान ऊंचाई (similar height), फूल और परिपक्वता तिथियों (flowering and maturity dates), बीज के रंग (seed colour) और कृषि संबंधी विशेषताओं (agronomic characteristics) की कई शुद्ध रेखाओं का मिश्रण (mixtures of several purelines) हैं, लेकिन रोग प्रतिरोध के लिए अलग-अलग जीन (different genes) हैं। एक मल्टीलाइन किस्म (multiline variety) का गठन करने वाली शुद्ध रेखाएं (purelines constituting) संगत (compatible) होनी चाहिए, अर्थात, मिश्रण में उगाने पर उन्हें एक-दूसरे की उपज क्षमता (yielding ability of each other) को कम नहीं (should not reduce) करना चाहिए।
1954 में, बोरलॉग (Borlaug) ने सुझाव दिया कि एक आवर्ती माता-पिता (one recurrent parent) का उपयोग करके बैक क्रॉस प्रोग्राम (back cross programmes) के माध्यम से विभिन्न प्रतिरोध जीन (different resistance genes) वाली कई शुद्ध रेखाएं (several purelines) विकसित (developed) की जानी चाहिए। यह विभिन्न प्रतिरोधी जीन (different resistant genes) ले जाने वाले कई दाता माता-पिता (several donor parents) से रोग प्रतिरोधक जीन (disease resistance genes) को एकल आवर्ती माता-पिता (single recurrent parent) में स्थानांतरित (transferring) करके किया जाता है। प्रत्येक दाता माता-पिता (Each donor parent) का उपयोग एक अलग बैकक्रॉस कार्यक्रम (separate backcross programme) में किया जाता है ताकि प्रत्येक पंक्ति (each line) में अलग-अलग प्रतिरोधी जीन या जीन (different resistant gene or genes) हों। क्षेत्र में प्रचलित रोगज़नक़ की दौड़ (races of the pathogen prevalent in the area) के आधार पर (depending upon) इनमें से पांच से दस पंक्तियों (Five to ten of these lines) को मिश्रित (mixed) किया जा सकता है। यदि कोई रेखा (line) या रेखाएँ (lines) अतिसंवेदनशील हो जाती हैं, तो उन्हें प्रतिरोधी रेखाओं द्वारा प्रतिस्थापित कर दिया जाएगा। प्रतिरोध के नए स्रोत (new sources of resistance) उपलब्ध (available) होने पर नई लाइनें (New lines) विकसित की जाएंगी। ब्रीडर को मल्टीलाइन सत्य (multiline verities) की अतिसंवेदनशील रेखाओं (susceptible lines) के प्रतिस्थापन (replacement) में भविष्य के उपयोग (future use) के लिए स्टोर में कई प्रतिरोधी लाइनें (several resistant lines in store) रखनी चाहिए।
मल्टीलाइन किस्मों के गुण (Merits of Multiline varieties)
1. सभी रेखाएँ (All the lines) कृषि संबंधी विशेषताओं, गुणवत्ता (quality) आदि में आवर्ती माता-पिता के लगभग समान (almost identical) हैं। इसलिए, शुद्ध रेखा मिश्रण (pureline mixtures) के नुकसान (disadvantages) मल्टीलाइन किस्मों में मौजूद नहीं (not present) हैं।
2. मिश्रण की केवल एक या कुछ रेखाएँ (Only one or a few lines of the mixture) किसी भी मौसम (anyone season) में रोगज़नक़ के लिए अतिसंवेदनशील हो जाएँगी। इसलिए, काश्तकार का नुकसान (loss to the cultivator) अपेक्षाकृत कम (relatively low) होगा।
3. अतिसंवेदनशील रेखा (susceptible line) क्षेत्र (field) में पौधों का केवल एक छोटा सा हिस्सा (small proportion of the plants) बनेगी। इसलिए, केवल एक छोटे से हिस्से के पौधे ही रोगज़नक़ से संक्रमित (infected) होंगे। नतीजतन (Consequently) पूरी आबादी (entire population) के अतिसंवेदनशील होने की तुलना में यह बीमारी धीमी गति (more slowly) से फैलेगी (spread)। इससे अतिसंवेदनशील रेखा को भी नुकसान कम (reduce the damage) होगा।
मल्टीलाइन किस्मों के दोष (Demerits of Multiline Varieties)
1. फैनर (fanner) को रोगज़नक़ की नस्लों में बदलाव (change in the races of the pathogen) के आधार पर हर कुछ वर्षों (every few years) में मल्टीलाइन किस्मों के बीज (seed of multiline varieties) को बदलना पड़ता है।
2. एक संभावना (possibility) है कि एक नई दौड़ (new race) मल्टीलाइन किस्म की सभी लाइनों (all lines of a multiline variety) पर हमला (attack) कर सकती है।
उपलब्धियां (Achievements)
मल्टीलाइन किस्म जंग (rusts) जैसी बीमारियों को नियंत्रित (control diseases) करने के लिए एक उपयोगी दृष्टिकोण (useful approach) प्रतीत (appears) होती है जहां लगातार नई नस्लें पैदा होती हैं। भारत में (In India), गेहूं (wheat - टी एस्टिवम - T.aestivum) में तीन मल्टीलाइन किस्में (three multiline varieties) जारी की गई हैं। साठ के दशक के अंत (late sixties) में सबसे लोकप्रिय किस्मों (most popular varieties) में से एक, कल्याण सोना (Kalyan Sona) का उपयोग इन किस्मों (these varieties) का उत्पादन (produce) करने के लिए आवर्ती माता-पिता के रूप में किया गया था। किस्म 'KSML 3' (Variety 'KSML 3') में 8 लाइनें (8 lines) होती हैं जिनमें रॉबिन, घानाते, केएल, रेंड, गैबाटो, ब्लू ब्रिड, टोबारी आदि (Robin, Ghanate, Kl, Rend, Gabato, Blue Brid, Tobari etc.) से जंग प्रतिरोधक जीन (rust resistance genes) होते हैं। मल्टीलाइन 'MLKS 11' (Multiline 'MLKS 11') भी 8 लाइनों का मिश्रण (mixture of 8 lines) है; प्रतिरोध E 6254, E 6056, E 5868, Frecor, HS 19, E 4894 आदि (E 6254, E 6056, E 5868, Frecor, HS 19, E 4894 etc.) से प्राप्त (derived) होता है। तीसरी किस्म (third variety), KML 7406 (KML 7406) में 9 रेखाएँ (9 lines) हैं जो विभिन्न स्रोतों (different sources) से जंग प्रतिरोध प्राप्त करती हैं।
गंदा मल्टीलाइन (Dirty Multiline)
इस शब्द (term) का उपयोग तब किया जाता है जब एक मल्टीलाइन (multiline) में एक या दो अतिसंवेदनशील लाइनें (one or two susceptible lines) भी होती हैं। अतिसंवेदनशील लाइनों को शामिल करने का विचार (idea) दौड़ निर्माण (race formation) को रोकना (prevent) है।
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