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चावल में एपिजेनेटिक्स के माध्यम से शीत सहिष्णु करने की क्षमता

Lokesh Pal June 19, 2025 02:36 6 0

संदर्भ

सेल (Cell) में प्रकाशित एक ऐतिहासिक अध्ययन से पता चला है कि चावल [ओरिजा सातिवा (Oryza Sativa)] के पादप पर्यावरणीय संपर्क के माध्यम से शीत सहिष्णुता (Cold Tolerance) प्राप्त कर सकते हैं।

चावल [ओरिजा सातिवा (Oryza Sativa)]

  • यह खेती की जाने वाली दो मुख्य चावल प्रजातियों में से एक है, दूसरी ओरिजा ग्लैबरिमा (Oryza Glaberrima) (अफ्रीकी चावल) है।
  • ओरिजा सातिवा की तीन उप-प्रजातियाँ (इंडिका, जैपोनिका और जावनिका) हैं, जिनमें से प्रत्येक अलग-अलग क्षेत्रों एवं स्थितियों के अनुकूल है।
  • इंडिका (भारत में सामान्य है): लंबे पौधे, हल्के हरे पत्ते, पतले दाने, उच्च कलिकाएँ।
  • जापोनिका: छोटे पौधे, गहरे हरे पत्ते, गोल दाने। ​​
  • जावनिका: चौड़ी पत्तियाँ, लंबे पुष्पगुच्छ, खराब कलिकाएँ, ऊँचे क्षेत्रों के लिए उपयुक्त।

कृषि के लिए जलवायु परिस्थितियाँ

  • जलवायु: उष्णकटिबंधीय जलवायु में सबसे अच्छी तरह से उगता है, लेकिन उपोष्णकटिबंधीय और समशीतोष्ण क्षेत्रों में भी इसकी कृषि की जाती है।
  • वर्षा एवं तापमान: वार्षिक रूप से 750-1250 सेमी वर्षा की आवश्यकता होती है; इष्टतम तापमान 30 डिग्री सेल्सियस (दिन) और 20 डिग्री सेल्सियस (रात) है, थोड़े समय के लिए 40 डिग्री सेल्सियस तक सहन कर सकता है।
  • सूर्य का प्रकाश: पर्याप्त धूप, विशेष रूप से फसल पकने के दौरान, अनाज की गुणवत्ता और उपज को बढ़ाती है।
  • मृदा: pH 5.5-6.5, अच्छी जल प्रतिधारण और उचित जल निकासी वाली मृदा को प्राथमिकता दी जाती है।

प्रमुख उत्पादक राज्य (हिस्सेदारी के अनुसार) (2024-25)

  • उत्तर प्रदेश (14%)>तेलंगाना (11.47%)>पश्चिम बंगाल (11%)>पंजाब(9.63%)>ओडिशा (6.45%)

अध्ययन के मुख्य निष्कर्ष

  • प्रयोग: शोधकर्ताओं ने चावल के पौधों को ठंडे तापमान में रखा और दूसरी पीढ़ी से आगे बीज की गुणवत्ता और अनुकूलन में सुधार देखा।
  • मुख्य खोज
    • यह अनुकूलन DNA अनुक्रम में परिवर्तन (कोई महत्त्वपूर्ण आनुवंशिक उत्परिवर्तन नहीं) के कारण नहीं था।
    • इसके स्थान पर, यह एपिजेनेटिक चिह्नों में परिवर्तन के कारण हुआ, विशेष रूप से ACT1 नामक जीन के पास मिथाइलेशन के कारण हुआ।
    • शीत के अनुकूल पौधों में, यह जीन सक्रिय रहा (कोई मिथाइलेशन नहीं), जिससे बेहतर अस्तित्व संभव हुआ।
    • ये एपिजेनेटिक परिवर्तन वंशानुगत थे, जो भविष्य की पीढ़ियों को हस्तांतरित हुए।

अध्ययन का महत्त्व

  • वैज्ञानिक प्रतिमान बदलाव: इस धारणा का समर्थन करता है कि पर्यावरण से प्रेरित लक्षण वंशानुगत हो सकते हैं, तथा लैमार्क के विकासवाद संबंधी पहलूओं को पुनर्सक्रिय करता है, जिन्हें पारंपरिक रूप से डार्विन के प्राकृतिक चयन के सामने अप्रचलित माना जाता था।
  • कृषि संबंधी निहितार्थ
    • आनुवंशिक संशोधन के बिना जलवायु-प्रतिरोधी फसल किस्मों को विकसित करने की क्षमता।
    • जलवायु-प्रेरित तनाव को संबोधित करने के लिए एपिजेनेटिक प्रजनन रणनीतियों के लिए मार्ग खोलता है।
  • विकासवादी जीवविज्ञान: यह डार्विन के पारंपरिक विकासवाद से परे यह समझने में एक आदर्श परिवर्तन प्रस्तुत करता है कि जीव पीढ़ी दर पीढ़ी किस प्रकार अनुकूलन करते हैं।

लैमार्क का विकासवाद 

(Lamarckian Evolution)

डार्विन का विकासवाद 

(Darwinian Evolution)

  • यह सिद्धांत बताता है कि जीव अपने जीवनकाल के दौरान गुण अर्जित करके विकसित होते हैं, जो बाद में उनकी संतानों में स्थानांतरित हो जाते हैं।
  • उदाहरण के लिए, जिराफ ऊँचाई पर पत्तियों तक पहुँचने के लिए अपनी गर्दन को फैलाते थे, और पीढ़ियों के दौरान, इनमे लंबी गर्दन का विकास हुआ।
  • यह सिद्धांत यह मानता है कि विकास प्राकृतिक चयन के माध्यम से होता है जो यादृच्छिक आनुवंशिक विविधताओं के आधार पर कार्य करता है।
  • जो गुण जीवित रहने या प्रजनन संबंधी लाभ प्रदान करते हैं, उनके आगे बढ़ने की संभावना अधिक होती है।
  • जिराफ, जिनकी गर्दन स्वाभाविक रूप से लंबी होती है, वे बेहतर तरीके से जीवित रहते हैं और अधिक प्रजनन करते हैं।

एपिजेनेटिक्स प्रक्रिया (Epigenetics Process) के बारे में

  • एपिजेनेटिक्स जीन अभिव्यक्ति में वंशानुगत परिवर्तनों का अध्ययन है, जिसमें DNA अनुक्रम में परिवर्तन शामिल नहीं है।

  • ये परिवर्तन रासायनिक संशोधनों (जैसे- DNA मिथाइलेशन या हिस्टोन संशोधन) के कारण होते हैं, जो पर्यावरण या विकासात्मक संकेतों के जवाब में जीन को सक्रिय या बंद करने के तरीके को नियंत्रित करते हैं।

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