मेजबान पौधे का प्रतिरोध

मेजबान पौधे का प्रतिरोध - महत्व - रोग प्रतिरोधक क्षमता (disease resistance), सहनशीलता, संवेदनशीलता और रोग से बचाव (disease escape)। क्षैतिज और ऊर्ध्वाधर प्रतिरोध - प्रतिरोध के प्रबंधन की विधि। टीकाकरण - प्रणालीगत अधिग्रहित प्रतिरोध (Systemic acquired resistance)

मेजबान पौधे का प्रतिरोध

रोगजनक जीवों के कारण जीव (organism - यानी फसली पौधा / crop plant) के सामान्य कामकाज से एक शारीरिक विचलन एक बीमारी है और कवक, बैक्टीरिया या वायरस के कारण हो सकती है। रोगजनक का विरोध या सामना करने के लिए जीव की अंतर्निहित क्षमता को प्रतिरोध (resistance) कहा जाता है। पौधों के साम्राज्य में आमतौर पर रोग प्रतिरोधक क्षमता सापेक्ष होती है, कुल प्रतिरक्षा बहुत दुर्लभ है। माता-पिता से संतानों में इसका वंशानुगत संचरण अनिवार्य रूप से "मेंडेलियन" ("Mendalian") है, लेकिन अक्सर पॉलीजेनिक होता है।

गेहूं के पीले जंग पर अपने काम में बिफेन द्वारा "मेंडेलियन" फैशन ("Mendelian" fashion) में माता-पिता से संतानों में संचरणीय चरित्र के रूप में "रोग-प्रतिरोध" ("disease-resistance") के व्यवहार का सबसे पहला प्रदर्शन दिया गया था। तब से, इस पहलू पर गहन शोध किया गया है, जिसने बीमारियों के प्रभावी नियंत्रण के लिए पौधों की रोग प्रतिरोधी किस्मों (disease-resistant varieties) को विकसित करने में आनुवंशिक सिद्धांतों को लागू करने के मूल्य को साबित कर दिया है।

प्रतिरोधी किस्में पौधों के रोग नियंत्रण (plant disease control) की सबसे सरल, व्यावहारिक, प्रभावी और किफायती विधि हो सकती हैं। प्रतिरोधी किस्मों का उपयोग न केवल बीमारियों के खिलाफ सुरक्षा सुनिश्चित कर सकता है बल्कि नियंत्रण के अन्य उपायों पर खर्च होने वाले समय, ऊर्जा और धन को भी बचा सकता है। इन लाभों के अलावा, प्रतिरोधी किस्में, यदि विकसित होती हैं, तो वायरस, फाइटोप्लाज्मा विल्ट्स और जंग (rusts) जैसी बीमारियों के नियंत्रण का एकमात्र व्यावहारिक तरीका हो सकता है जिसमें रासायनिक नियंत्रण (chemical control) बहुत महंगा और अव्यावहारिक है।

कम नकद मूल्य वाली फसलों में, रासायनिक और नियंत्रण के अन्य तरीके अक्सर लागू होने के लिए बहुत महंगे होते हैं। ऐसी फसलों में महत्वपूर्ण बीमारियों (important diseases) के प्रतिरोधी किस्मों का विकास किसान के लिए एक स्वीकार्य सिफारिश हो सकता है। रोगजनकता (Pathogenicity) एक मेजबान पर हमला करने के लिए रोगजनक की क्षमता है। रोगजनकता में विषैलापन (virulence) और आक्रामकता शामिल है। रोगजनक के विषाणुजनित उपभेद रोग के अधिक गंभीर लक्षण पैदा करते हैं और वे विषाणु जीन ले जाते हैं जो इसे एक विशेष मेजबान जीनोटाइप पर हमला करने में सक्षम बनाता है।

विषाणु एक या कुछ जीनों की क्रिया के कारण होता है। एक रोगजनक का एक आक्रामक तनाव उन सभी मेजबान जीनोटाइप पर गंभीर बीमारी (severe disease) का कारण बनता है जिन पर वे हमला करने में सक्षम होते हैं और आक्रामकता पॉलीजेनिक रूप से विरासत में मिलती है। मेजबान - रोगजनक संबंध (Host – Pathogen relationship) एक बीमारी मेजबान में प्रतिरोध को नियंत्रित करने वाले जीन के साथ रोगजनक में रोगजनकता को नियंत्रित करने वाले जीन के परस्पर प्रभाव का परिणाम है।

रोगजनक की शारीरिक दौड़ के लिए एक फसल का प्रतिरोध न केवल प्रतिरोध के लिए मेजबान के जीनोटाइप पर निर्भर करता है, बल्कि विषैलापन या आक्रामकता के लिए रोगजनक के जीनोटाइप पर भी निर्भर करता है। फ्लोर ने जीन-फॉर-जीन परिकल्पना प्रस्तावित की, जिसके अनुसार, मेजबान में प्रतिरोध के लिए प्रत्येक जीन के लिए, रोगजनक में रोगजनकता के लिए एक समान जीन होता है।

इसका मतलब यह है कि मेजबान में प्रतिरोध / संवेदनशीलता को नियंत्रित करने वाले लोकोस पर कम से कम दो एलील होते हैं और रोगजनक में एक समान लोकोस पर दो एलील होते हैं जो विषैलापन / आक्रामकता को नियंत्रित करते हैं। इन एलील के बीच चार संभावित अंतःक्रियाओं में से, केवल एक संयोजन प्रतिरोध की अभिव्यक्ति की ओर ले जाता है। जीन-फॉर-जीन संबंध के प्रदर्शन के लिए मेजबान और रोगजनक दोनों के आनुवंशिक अध्ययन की आवश्यकता होती है।

रोगजनक

+ रोगजनक संक्रमित कर सकता है; मेजबान अतिसंवेदनशील (susceptible) है
- रोगजनक संक्रमित नहीं कर सकता; मेजबान प्रतिरोधी (resistant) है

जीन-फॉर-जीन संबंध के प्रदर्शन के लिए मेजबान और रोगजनक दोनों के आनुवंशिक अध्ययन की आवश्यकता होती है

लंबवत प्रतिरोध और क्षैतिज प्रतिरोध

वान डेर प्लैंक ने एक अलग परिप्रेक्ष्य में रोग प्रतिरोध के पूरे मुद्दे पर चर्चा की है। वह प्रतिरोध के अस्थिर और अक्सर पूर्ण प्रकार को लंबवत प्रतिरोध और अधिक स्थिर लेकिन कुछ हद तक अधूरे प्रतिरोध को क्षैतिज प्रतिरोध कहता है। यदि रोगजनक की कुछ दौड़ों का प्रतिरोध अन्य दौड़ों से अधिक है, तो इसे लंबवत प्रतिरोध कहा जाता है। इसे लंबवत प्रतिरोध, शारीरिक प्रतिरोध, अंकुर प्रतिरोध, अतिसंवेदनशीलता (hypersensitivity), दौड़ विशिष्ट प्रतिरोध या गुणात्मक प्रतिरोध भी कहा जाता है। चूंकि यह एक या कुछ जीनों द्वारा वातानुकूलित है, इसलिए इसे प्रमुख जीन या मोनोजेनिक ओलिगोजेनिक प्रतिरोध कहा जाता है।

रोगजनक की एक से अधिक दौड़ या रोगजनक के कई या सभी दौड़ों के प्रतिरोध को क्षैतिज प्रतिरोध कहा जाता है। यह पॉलीजेन्स द्वारा शासित गैर-विशिष्ट प्रतिरोध है। इसे गंभीर रूप से गैर-विशिष्ट, सामान्य, पॉलीजेनिक, लघु जीन, परिपक्व पौधे, वयस्क, मात्रात्मक प्रतिरोध, आंशिक या क्षेत्र प्रतिरोध या सहनशीलता कहा जाता है। HR मेजबान पर रोगजनक के स्पोरुलेशन की संख्या और दर में कमी का कारण बनता है और संक्रमण दर को धीमा कर देता है। HR में अतिसंवेदनशील प्रतिक्रिया के अलावा सहनशीलता, रोग का धीमा विकास, भागने और बहिष्करण तंत्र शामिल हैं। ऊर्ध्वाधर प्रतिरोध और क्षैतिज प्रतिरोध के बीच अंतर तालिका में दिया गया है।

लंबवत और क्षैतिज रोग प्रतिरोध के बीच अंतर
* एक उपयुक्त प्रयोग के विचरण के विश्लेषण द्वारा पता लगाने योग्य

विशिष्ट दौड़ों के लिए लंबवत प्रतिरोध आमतौर पर एक एकल (मोनोजेनिक / monogenic) प्रमुख जीन या कुछ प्रमुख जीनों द्वारा शासित होता है। इनमें से कुछ जीन पत्ती जंग जीन (leaf rust gene) Lr2 की तरह कई एलील हो सकते हैं जो Puccinia recondite tritici को प्रतिरोध प्रदान करते हैं। उस स्थान में, Lr2a, Lr2b, Lr2c और Lr2d के रूप में नामित चार जीन मौजूद हैं और कसकर जुड़े हुए हैं। इनमें से प्रत्येक जीन दौड़ के एक अलग स्पेक्ट्रम को प्रतिरोध प्रदान करता है और इसलिए इसे एक दूसरे से विभेदित किया जा सकता है। P.graminis tritici के लिए गेहूं के Sr9 लोकोस और Pyriculariva grisea के प्रतिरोध के लिए चावल में जीन Pi-k पर ऐसे कई एलील मौजूद हैं। एकाधिक एलील के बीच तंग जुड़ाव एक प्रयास में इन सभी जीनों के कुशल हस्तांतरण की अनुमति देता है।

'क्षैतिज प्रतिरोध' रोग फैलने की दर को कम करता है और रोगजनक के सभी दौड़ों के खिलाफ समान रूप से फैला हुआ है। माना जाता है कि HR में कम टर्मिनल रोग की गंभीरता पॉलीजेनिक प्रतिरोध का परिणाम है। रूपात्मक विशेषताएं जैसे कि रंध्र का आकार, प्रति इकाई क्षेत्र रंध्र घनत्व, बाल, मोम और कई अन्य व्यक्त प्रतिरोध की डिग्री को प्रभावित करते हैं। आंशिक प्रतिरोध, फैलाव प्रतिरोध, स्थायी प्रतिरोध क्षैतिज प्रतिरोध को दर्शाने के लिए गढ़े गए कुछ अन्य शब्द हैं।

कुछ गेहूं की किस्मों में प्रति इकाई पत्ती क्षेत्र में pustules की कम संख्या, युरेडोसोरी के छोटे आकार और बढ़ी हुई गुप्त अवधि के रूप में प्रकट धीमी गति से जंग लगने (slow rusting) की घटना इस प्रकार के प्रतिरोध का एक विशिष्ट उदाहरण है। यद्यपि उन किस्मों का उपयोग करना बेहतर है जिनमें ऊर्ध्वाधर और क्षैतिज प्रतिरोध दोनों हैं, अधिकांश प्रतिरोधी किस्मों में ऊर्ध्वाधर प्रतिरोध के केवल एक या कुछ (one or few - 2 या 3) प्रमुख जीन होते हैं। यदि किस्में रोगजनक के कुछ दौड़ों के लिए ही प्रतिरोधी हैं और यदि रोगजनक हवा से फैलता है, तो नई दौड़ आसानी से विकसित होती है, जैसा कि अनाज के जंग (cereal rusts), पाउडर फफूंदी और Phytophthora infestans के साथ होता है। नई दौड़ों की उपस्थिति लोकप्रिय, सत्तारूढ़ जीनोटाइप के प्रतिरोध के टूटने का कारण बनती है। नतीजतन, ऊर्ध्वाधर प्रतिरोध वाली किस्मों को लगातार अंतराल पर प्रतिस्थापित करने की आवश्यकता होती है।

बूम और बस्ट चक्र

विभिन्न सुधार कार्यक्रमों में, मोनोजेनिक ऊर्ध्वाधर प्रतिरोध जीन को शामिल करना आसान है। लेकिन मोनोजेनिक मेजबान प्रतिरोध का दोहन करने की सफलता हमेशा लंबे समय तक नहीं रहती है। जब भी एक जीन-आधारित प्रतिरोधी किस्म को व्यापक रूप से अपनाया जाता है, तो प्रभाव नए मिलान वाले पैथोटाइप का आगमन होगा।

ये पैथोटाइप जल्द ही महामारी पैदा करने के लिए आबादी में निर्मित होते हैं और अंततः विविधता वापस ले ली जाती है। इस घटना को आम तौर पर "बूम और बस्ट" ("boom and burst") कहा जाता है। बूम और बस्ट घटना के निहितार्थ से बचने के लिए, कई फसलों में टिकाऊ मेजबान प्रतिरोध के उपयोग की वकालत की जाती है। टिकाऊ प्रतिरोध प्रभावी रहता है, भले ही इसे लंबे समय तक व्यापक रूप से उगाया जा सकता है, ऐसे वातावरण में जो बीमारी का पक्ष लेता है। उदाहरण के लिए, जई की किस्म, रेड रस्ट प्रूफ (Red Rust Proof) सौ साल बाद भी क्राउन रस्ट (crown rust) के खिलाफ प्रतिरोधी है। गेहूं की किस्मों, थैचर और ली ने क्रमशः 55 और 30 वर्षों तक तने के जंग (stem rust) का सामना किया है। कैपेले डेस्प्रेज़ वयस्क अवस्था में व्यक्त करता है, पीले जंग (yellow rust) के लिए एक मध्यम प्रतिरोध और इसे पिछले 20 वर्षों से बनाए रखा गया है।

पत्ती के जंग (leaf rust) के प्रतिरोध के लिए Lr34 और तने के जंग के प्रतिरोध के लिए Sr2 जैसे दो जीन को स्थायित्व के लिए पहचाना गया है। गेहूं की खेती जैसे HD2189, HP1102, DL153-2, DL803-3 और DL802-2, जिनमें अन्य जीन संयोजनों के साथ Lr34 होता है, उनमें प्रतिरोध की अच्छी डिग्री होती है और वे उत्पादकों के बीच लोकप्रिय हो गए हैं। अब तक, उन आनुवंशिक घटकों की पहचान करने के लिए कोई सटीक तरीका उपलब्ध नहीं है जो टिकाऊ प्रतिरोध से जुड़े हैं। न ही विषैलेपन के लिए जीन का पृथक्करण पूरी तरह से वैराइटी स्थायित्व के आधार की व्याख्या करता है, हालांकि यह सबसे प्रशंसनीय कारण होने की संभावना है।

बूम और बस्ट चक्र - ऊर्ध्वाधर प्रतिरोध की एक विशेषता

वायरस और वायरस वैक्टर के प्रति प्रतिरोध

पौधों के रोगजनक वायरस के लिए प्रतिरोध आमतौर पर प्रकृति में ओलिगोजेनिक होता है। उदाहरण के लिए, जौ पीले बौने वायरस के प्रति मेजबान रोगजनक प्रतिक्रिया पता लगाने योग्य एकल जीन द्वारा नियंत्रित होती है। इथियोपियाई जौ में Yd2 जीन की खोज आगे पुष्टि करती है कि कुछ वायरल रोगों (viral diseases) के खिलाफ, ऊर्ध्वाधर प्रतिरोध बहुत कार्यात्मक है। एंटीबायोटिक्स सबसे आम घटना है जहां मेजबान पौधे के मेटाबोलाइट्स खिलाने की गतिविधि के बाद कीड़ों के सामान्य जीवन और विकास में हस्तक्षेप करते हैं।

हमेशा, वयस्क शरीर का वजन, उर्वरता और कीड़ों के गुणन के विभिन्न पहलू प्रतिकूल रूप से प्रभावित होते हैं। निश्चित समय में पूरे किए गए जीवन चक्रों (life cycles) की संख्या भी कम होती है। इसलिए, फसल की परिपक्वता की ओर एंटीबायोसिस (antibiosis) का प्रदर्शन करने वाले पौधों में, कीट संक्रमण (pest infestation - वायरस वेक्टर आबादी / virus vector population) और मेजबान क्षति के स्तर में उल्लेखनीय कमी है।

रोग प्रतिरोध का तंत्र या रोग प्रतिरोध की प्रकृति

रोग प्रतिरोध रोगजनक द्वारा संक्रमण के खिलाफ मेजबान, पौधों के कई इन-बिल्ट तंत्र द्वारा शासित होता है। वे रोग से बचाव, रोग सहनशीलता और सच्चा प्रतिरोध हैं।

a. रोग से बचाव

यह एक रोकथाम तंत्र है जो मेजबान को रोगजनक संक्रमण से बचने का कारण बनता है। फसल के जल्दी या देर से पकने से मेजबान के साथ रोगजनक के शारीरिक संपर्क को रोका जा सकता है। यांत्रिक और शारीरिक बाधाएं जैसे कि मोटी छल्ली, पत्तियों और तने पर मोमी फूल, रंध्र विनियमन बीजाणुओं (spores) के प्रवेश (penetration) को रोकते हैं। एर्गोट (Ergot), Claviceps purpurea के कारण होने वाले अनाज में पुष्पक्रम का एक फंगल रोग (fungal disease) गेहूं और जौ की किस्मों को प्रभावित नहीं करता है जिसमें परागण होने तक फूल बंद रहते हैं। जौ के खड़े पत्ते साष्टांग पत्तों के विपरीत Erysiphe graminis tritici के बीजाणुओं के जमाव से बचते हैं। मूंगफली की जल्दी पकने वाली किस्में शुरुआती पत्ती धब्बे के संक्रमण (early leaf spot infection - Cercospora arachidicola) से बच जाती हैं और गेहूं की शुरुआती किस्में जंग (rust) और ढीले स्मट संक्रमण (loose smut infection) से बच जाती हैं।

रोपण के मौसम में बदलाव को भी भागने को सुरक्षित करने के उपाय के रूप में सफलतापूर्वक नियोजित किया गया है, उदाहरण के लिए, बॉम्बे के नहर क्षेत्रों में गन्ने की पत्ती का जंग (leaf rust of sugarcane - Puccinia sacchari) जून में लगाए जाने पर गन्ने को गंभीर रूप से प्रभावित करता है, लेकिन अक्टूबर में बोई गई फसलों में मामूली महत्व का या अनुपस्थित है। रोग से बचाव छद्म प्रतिरोध प्रदान करता है।

b. रोग सहनशीलता (Disease endurance)

रोगजनक से संक्रमित होने के बाद मेजबान संक्रमण को सहन करता है और कम नुकसान उठाता है। इससे उपज में कोई खास कमी नहीं आती है। यह बाहरी कारकों के प्रभाव से लाया जाता है। यह एक सर्वविदित घटना है कि फॉस्फेटिक और पोटाश खाद के साथ निषेचित पौधे बीमारी के प्रति अधिक सहिष्णु होते हैं; जंग के संक्रमण (rust infection) के खिलाफ गेहूं के मामले में ऐसा ही है। सिलिकेट द्वारा निषेचित चावल की फसलें जापान में ब्लास्ट (blast - Pyricularia oryzae) के लिए "प्रतिरोधी" ("resistant") हैं। पोटाश और फॉस्फेटिक खाद द्वारा निषेचित गेहूं की फसलें फफूंदी (mildew) और जंग के लिए अत्यधिक सहिष्णु हैं (अनुवाद जारी रहेगा / Translation to be continued...)

उर्वरक वानस्पतिक विकास को गिरफ्तार करने और जल्दी परिपक्वता, बेहतर पुआल और ऊतकों को मजबूत करने के लिए अप्रत्यक्ष रूप से कार्य करते हैं ताकि पौधे की रक्षा (protect) की जा सके जो रोगजनक आक्रमण के खिलाफ एक ढाल बनाते हैं।

c. सच्चा प्रतिरोध

यह रोगजनक के हमले का विरोध करने या सामना करने के लिए मेजबान पौधे की क्षमता है। सच्चा प्रतिरोध विरासत में मिला है और पर्यावरणीय प्रभाव के बहुत कम अधीन है। यह चरित्र में विशिष्ट है। प्रतिरोध का आधार रूपात्मक, कार्यात्मक, संरचनात्मक या प्रोटोप्लाज्मिक (protoplasmic) हो सकता है। प्रतिरोध की कार्यात्मक प्रकृति रंध्र के खुलने, फूलों के खुलने का समय और परिपक्वता का समय, कॉर्क गठन की दर और कैंबियल गतिविधि द्वारा निर्धारित की जाती है।

संरचनात्मक पात्रों में ऊतकों को मजबूत करने का अनुपात, फाइबर सामग्री, मध्य लैमेला की प्रकृति, कॉर्क परतें, रंध्र और लेंटिकेल की संख्या और संरचना और उनके आकार शामिल हैं। प्रतिरोध को नियंत्रित करने वाले प्रोटोप्लाज्मिक कारक (Protoplasmic factors) कोशिका सामग्री से संबंधित हैं और इसमें एसिड, टैनिन, एंथोसायनिन, रासायनिक घटक और उनके अनुपात, एंटीबायोटिक गतिविधि और पौधों की कोशिकाओं में मौजूद अतिसंवेदनशीलता और इसके अलावा मेजबान और रोगजनक के प्रोटोप्लाज्म (protoplasm) के जैविक विरोध शामिल हैं। सच्चा प्रतिरोध, हालांकि, एक विशिष्ट चरित्र का है और परजीवी आक्रमण के खिलाफ रक्षा उपकरण और पौधे की गतिविधियों द्वारा निर्धारित किया जाता है और इसलिए बाहरी कारकों द्वारा किसी भी सराहनीय संशोधन के अधीन नहीं है।

रोग प्रतिरोधक क्षमता के प्रजनन के तरीके

रोगों के प्रतिरोधी किस्मों के प्रजनन के तरीके अन्य पात्रों के लिए अपनाए गए लोगों से बहुत भिन्न नहीं हैं। निम्नलिखित विधियों का उपयोग किया जाता है:

1. परिचय,
2. चयन,
3. चयन के बाद संकरण,
4. बैक क्रॉस विधि,
5. प्रेरित उत्परिवर्तन,
6. मल्टीलाइन्स का विकास और
7. ऊतक संवर्धन तकनीक

1. परिचय

यह एक बहुत ही सरल और सस्ती विधि है। कहीं और किसी विशेष बीमारी (particular disease) के प्रतिरोधी किस्मों का उन क्षेत्रों में पूरी तरह से परीक्षण किया जा सकता है जिनमें उन्हें पेश करने का प्रस्ताव है। बड़े पैमाने पर खेती से उनकी उपज के प्रदर्शन और रोग प्रतिरोधक क्षमता की पुष्टि की जानी चाहिए। यह संभव है कि एक क्षेत्र में प्रतिरोधी किस्म को दूसरे क्षेत्र में रोगजनक की शारीरिक दौड़ में भिन्नता के कारण या नए स्थान में बहुत अलग कृषि-जलवायु की स्थिति के कारण प्रतिरोधी होने की आवश्यकता नहीं है।

परिचय ने रोग नियंत्रण (disease control) के एक उपयोगी तरीके के रूप में काम किया है। उदाहरण के लिए, ऑस्ट्रेलिया से पेश रिडले गेहूं एक जंग प्रतिरोधी किस्म (rust resistant variety) के रूप में उपयोगी रहा है। फिलीपींस से कर्नाटक में पेश की गई चावल की किस्म मनीला में ब्लास्ट, बैक्टीरियल लीफ ब्लाइट (bacterial leaf blight) और शीथ ब्लाइट (sheath blight) की सहनशीलता है। इंडोनेशिया से कर्नाटक में पेश की गई एक जावानीस प्रकार की चावल की किस्म इंटान, ब्लास्ट के लिए अत्यधिक प्रतिरोधी है। संयुक्त राज्य अमेरिका (U.S.A.) से पश्चिम बंगाल में पेश चावल की किस्म मुनल, ब्लास्ट, बैक्टीरियल लीफ ब्लाइट और लीफ फोल्डर (leaf folder - कीट / pest) के प्रति सहिष्णु है। IRRI चावल की कुछ किस्मों जैसे कि IR 20, IR.24, IR.28, IR.34, IR.36 और IR.50 में एक या अधिक बीमारियों का प्रतिरोध होता है। अमेरिका (U.S.A.) से पेश की गई मूंगफली की शुरुआती किस्में लाफ स्पॉट (laf spot - Cercosora arachidicola) के लिए प्रतिरोधी रही हैं।

कल्याण सोना और सोनालिका गेहूं की किस्में CIMMYT, मैक्सिको से पेश की गई अलग सामग्री से उत्पन्न हुईं और जंग प्रतिरोधी (rust resistant) थीं। परिचय प्रजनन कार्यक्रमों में प्रतिरोध के स्रोत के रूप में भी काम करते हैं। उदाहरण के लिए, संकर पियर्सललेट उत्पादन में उपयोग के लिए डाउनी फफूंदी (downy mildew) प्रतिरोधी पुरुष बाँझ रेखाओं (resistant male sterile lines - Tift 23A साइटोप्लाज्म / cytoplams) को विकसित करने के लिए अफ्रीकी पर्लमिलेट (African pearlmillet - P. americanum) परिचय का उपयोग किया गया है। संकर मोती कार्यक्रमों में यह एक महत्वपूर्ण विकास है क्योंकि मूल पुरुष बाँझ रेखाएं Tift 23A और 23D2A डाउनी फफूंदी के प्रति अत्यधिक संवेदनशील थीं। मुंबई में गन्ने की Co.475 किस्म की शुरूआत ने लाल सड़ांध (red rot) पर विजय प्राप्त कर ली है, लेकिन पत्ती के जंग और चाबुक की बदबू (whip smut) को सामने ला दिया है।

2. चयन

यह परिचय से बेहतर तरीका है और इसमें रोग प्रतिरोधी पौधे (disease-resistant plants) प्राप्त करने में सफलता की अधिक संभावना है। चयन का काम या तो प्राकृतिक रूप से संक्रमित खेतों में खेत की स्थिति में या कृत्रिम रूप से टीकाकृत स्थितियों में किया जाता है। ऐसे व्यक्तियों में प्रतिरोध उत्परिवर्तन द्वारा प्रकृति में होगा। पौधे के प्रतिरोधी चरित्र को सुनिश्चित करने के लिए, कृत्रिम परिस्थितियों में रोगजनक के हमले के लिए फसल के पौधे की बड़ी आबादी को उजागर किया जा सकता है और गैर-संक्रमित पौधों को चुना जा सकता है। केरल का सुवर्णमोदन चावल ARC का एक शुद्ध लाइन है। 11775 और ब्लास्ट के लिए अत्यधिक सहिष्णु है।

बिहार का सुगंध बैक्टीरियल लीफ ब्लाइट के लिए सहिष्णु उड़ीसा के बासमती चावल का चयन है। चावल की किस्में सुधा (Sudha - बिहार/Bihar), सबिता, नलिनी (Nalini - पश्चिम बंगाल/West Bengal), पटेल 85 (Patel 85 - मध्य प्रदेश/Madhya Pradesh), जानकी (Janaki - बिहार/Bihar), बेहतर व्हाइट पोन्नी (Improved White Ponni - तमिलनाडु/Tamil Nadu), अंबिका (Ambika - महाराष्ट्र/Maharashtra), एक या अधिक बीमारियों के लिए प्रतिरोधी चावल के चयन में से कुछ हैं। MCU 1 कपास, Co 4 से एक चयन, कुफरी रेड के लिए प्रतिरोधी है, दार्जिलिंग रेड राउंड से आलू का चयन एक रोग प्रतिरोधी किस्म (disease resistant variety) है।

3. संकरण

जब प्रतिरोधी किस्मों का चयन संभव नहीं है, तो प्रतिरोधी किस्मों को प्रतिरोधी जंगली किस्म के साथ अतिसंवेदनशील लोकप्रिय किस्म को पार करके विकसित किया जा सकता है, जहां प्रतिरोधी जीन या अतिसंवेदनशील किस्म के आनुवंशिक श्रृंगार में स्थानांतरित जीन। बहुत बार क्रॉस से F1 प्रतिरोधी हो सकता है, लेकिन प्रतिरोधी माता-पिता के अन्य अवांछनीय गुणों को ले जाता है। F1 के अतिसंवेदनशील माता-पिता के साथ कई बैक क्रॉसिंग द्वारा खराब गुणों को हटा दिया जाता है, जो अंततः अच्छे कृषि संबंधी विशेषताओं के साथ प्रतिरोधी संतान पैदा कर सकता है।

कुछ परिस्थितियों में प्रतिरोधी किस्म प्राप्त करने के लिए चयन की वंशावली या थोक विधि का पालन किया जाता है। इस विधि में, F2 जनसंख्या प्राप्त होने तक क्रॉस बनाए जाते हैं। रोग प्रतिरोधक क्षमता सहित बेहतर आनुवंशिक लक्षणों के लिए F2 पीढ़ी में चयन किए जाते हैं। निरंतर स्विंग द्वारा, F3 से F5 या F6 पीढ़ियों के माध्यम से चयन किए जाते हैं और सर्वोत्तम विविधता का चयन किया जाता है। यह विधि छोटे अनाज और बीन्स के लिए उपयुक्त है लेकिन फलों और सब्जियों के लिए अनुपयुक्त है।

4. बैक क्रॉस विधि

जंगली प्रजातियों से रोग प्रतिरोधक क्षमता को स्थानांतरित करने के लिए बैक क्रॉस विधि का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। जंगली प्रजातियां रोग प्रतिरोधक क्षमता के चावल स्रोत हैं। खेती की गई प्रजातियों के प्रतिरोध के लिए जीन या जीन को स्थानांतरित करने के लिए अंतर-विशिष्ट संकरण बनाया जाता है। Oryza nivara से O.sativa तक घास स्टंट वायरस का प्रतिरोध, Solanum demissum से खेती किए गए आलू के लिए लेट ब्लाइट प्रतिरोध (late blight resistance), डुरम से एस्टिवम गेहूं में जंग प्रतिरोध (rust resistance) अंतर-विशिष्ट संकरण से जुड़े कुछ उदाहरण हैं। प्रतिरोध और जीन की प्रकृति को नियंत्रित करने वाले जीनों की संख्या के आधार पर, चाहे प्रमुख हो या आवर्ती, प्रक्रिया भिन्न होती है। खेती की गई प्रजातियों के बैक क्रॉस की संख्या पांच से छह हो सकती है। एक बार बैक क्रॉस संतान खेती किए गए माता-पिता के समान हो जाती है, तो उन्हें स्वयं कर दिया जाता है और रोग प्रतिरोधक क्षमता के लिए संतान की जांच की जाती है।

5. प्रेरित उत्परिवर्तन

रोग प्रतिरोधक क्षमता के लिए उत्परिवर्तन प्रजनन का पालन करते हुए, प्रतिरोधी पौधों का चयन करने के लिए कृत्रिम एपिफाइटोटिक स्थिति के तहत बड़ी संख्या में उत्परिवर्तन संतान का उत्पादन और जांच की जानी चाहिए। जीवाणु ब्लाइट (bacterial blight) के लिए प्रतिरोधी किस्म MCU10 कपास तमिलनाडु में विकसित की गई थी, जिसमें गामा किरणों के लिए अतिसंवेदनशील किस्म CO4 के बीज को उजागर किया गया था, जिसके बाद कठोर जांच और चयन किया गया था।

6. मल्टीलाइन्स का विकास

मल्टीलाइन्स की अवधारणा पहली बार जेन्सेन द्वारा सुझाई गई थी और बोरलॉग द्वारा गेहूं में तने के जंग का विरोध करने के लिए मल्टीलाइन किस्मों को विकसित करने के लिए विकसित की गई थी। एक मल्टीलाइन किस्म आनुवंशिक रूप से समान लाइनों का एक समग्र है, सिवाय इसके कि प्रत्येक पंक्ति में रोगजनक के प्रतिरोध के लिए एक अलग जीन होता है।

वे रेखाएँ जो आनुवंशिक रूप से समान होती हैं, एक जीन को छोड़कर, आइसोलाइन कहलाती हैं। यह माना जाता है कि प्रत्येक आइसोलाइन में प्रतिरोध के लिए जीन एक अलग शारीरिक दौड़ या दौड़ों के समूह में प्रतिरोध का योगदान देता है। रोग प्रतिरोधक क्षमता के लिए जीन को दाता किस्मों से एक सामान्य रोग के लिए अतिसंवेदनशील (common disease susceptible), लेकिन कृषि रूप से बेहतर, आवर्तक माता-पिता में बैकक्रॉसिंग द्वारा स्थानांतरित किया जाता है। रोग प्रतिरोधक क्षमता के लिए केवल जीन में भिन्न आइसोलाइन उत्पन्न होते हैं। मल्टीलाइन किस्म को संश्लेषित करने के लिए आइसोलाइन्स को संयोजित किया जाता है। जब भी आवश्यकता हो मल्टीलाइन को फिर से संश्लेषित करने के लिए आइसोलाइन्स को बनाए रखा जाता है। एक मल्टीलाइन किस्म प्रतिरोधी और अतिसंवेदनशील जीनोटाइप के मिश्रण से बनी होती है और रोग के तेजी से विकास के खिलाफ बफरिंग प्रभाव प्रदान करती है। यह रोगजनक की दौड़ों के व्यापक स्पेक्ट्रम को प्रतिरोध या सहनशीलता प्रदान करेगा। यदि बाद के चरण में रोगजनक की नई दौड़ों की पहचान की जाती है, तो नई उत्पन्न दौड़ों के लिए प्रतिरोधी अतिरिक्त आइसोलाइन्स का गठन और शामिल किया जा सकता है।

यह देखने के लिए ध्यान रखा जाना चाहिए कि मल्टीलाइन में ऊंचाई, परिपक्वता और अन्य विशेषताओं के लिए एकरूपता हो। यद्यपि मल्टीलाइन रोगजनकों द्वारा क्षति में कमी के कारण उपज की स्थिरता प्रदान करते हैं, मल्टीलाइन किस्मों की सीमाएं यह हैं कि मल्टीलाइन किस्मों का उपज स्तर आवर्ती माता-पिता तक सीमित है, आइसोजेनिक लाइनों को स्थिर करने के लिए 4 से 5 साल की आवश्यकता होती है और रोगजनक मल्टीलाइन के विकास की तुलना में तेज दर से नई दौड़ पैदा कर सकता है। गेहूं के तने के जंग और पट्टी के जंग (stripe rust) और जई के मुकुट जंग के प्रतिरोध के लिए मल्टीलाइन किस्में विकसित की गई हैं। पीले जंग के हमले से निपटने के लिए कोलंबिया में गेहूं की पहली मल्टीलाइन किस्म, 'मिरामार 60' विकसित और जारी की गई थी। 'मिरामार 63' और 'मिरामार 65' तने के जंग और धारी जंग के प्रतिरोधी थे। 'योकी 50', 'क्रू' और 'ट्यूमुल्ट' कुछ अन्य गेहूं मल्टीलाइन्स हैं। भारत में जंग के विभिन्न दौड़ों के प्रतिरोधी गेहूं के कल्याण सोना और सोनालिका-आधारित मल्टीलाइन्स विकसित किए गए हैं।

7. ऊतक संवर्धन तकनीक

विभिन्न फसलों में रोग के लिए सोमाक्लोनल भिन्नता पैदा करने के लिए ऊतक संवर्धन तकनीक विकसित की जाती हैं। Drechslera maydis रेस टी-टॉक्सिन प्रतिरोध के लिए Zea mays (मक्का) में रोग प्रतिरोधक क्षमता के लिए सोमाक्लोनल विविधताएं बताई गई हैं, Phoma lingam के प्रतिरोध/सहनशीलता के लिए Brassica napus में, आलू में जल्दी और देर से झुलसने वाले प्रतिरोध, तंबाकू में स्यूडोमोनास (Pseudomonas) और अल्टरनेरिया प्रतिरोध (Alternaria resistance), गन्ने में स्मट (smut) और जंग रोग प्रतिरोध (rust disease resistance) के अलावा।