पादप ऊतक संवर्धन (PTC) का अर्थ है कृत्रिम माध्यम पर, रोगरहित वातावरण में और उपयुक्त नियंत्रित भौतिक परिस्थितियों के अंतर्गत, अविभेदित पादप कोशिकाओं, ऊतकों या अंगों की कृत्रिम रूप से उगाई जाना। यह मूलभूत अनुसंधान के साथ-साथ व्यावसायिक अनुप्रयोगों दोनों के लिए एक महत्वपूर्ण उपकरण है। पादप ऊतक संवर्धन पादप कोशिका की एक अनोखी विशेषता, अर्थात् पूर्णतावाद (totipotency), पर आधारित है। पूर्णतावाद एक वनस्पति कोशिका की वह क्षमता है जिससे वह विभाजित होकर किसी भी प्रकार की विशिष्ट कोशिका में विभेदित हो सके या पूरे पादप में पुनः उत्पन्न हो सके।

7.1 ऐतिहासिक परिप्रेक्ष्य

$19^{\text{वें}}$ शताब्दी में, जर्मन वैज्ञानिक थियोडोर श्वान और मैथियास श्लीडेन ने इस तथ्य की ओर ध्यान आकर्षित किया कि कोशिका जीवन की मूलभूत इकाई है और इसमें विभाजित होकर बढ़ने की क्षमता होती है। 1890 के दशक के दौरान, गॉटलिब हेबरलैंड्ट (जर्मन वनस्पतिशास्त्री) ने पोषक माध्यम पर पादप कोशिकाओं में निरंतर कोशिका विभाजन प्राप्त करने की अपनी अवधारणा के साथ पीटीसी के क्षेत्र की शुरुआत की। उन्होंने पूरी तरह विभेदित पादप कोशिकाओं को सरल पोषक माध्यम पर संवर्धित करने का प्रयास किया। उन्होंने 1902 में पादप ऊतक संवर्धन के कई सिद्धांत स्थापित किए, जैसे कि पादप कोशिकाएं निरंतर वृद्धि फिर से शुरू करने में सक्षम होती हैं, या यह कि वनस्पति कोशिकाओं से भ्रूण पुनर्जनित करना संभव है। बाद में, उनके द्वारा किए गए सभी पूर्वानुमान सत्य पाए गए क्योंकि उन्हें अन्य शोधकर्ताओं द्वारा प्रयोगात्मक रूप से पुष्टि की गई। यही कारण है कि उन्हें ‘पादप ऊतक संवर्धन का जनक’ माना जाता है। 1902-1930 के दशकों के दौरान, अलग किए गए पादप ऊतकों, जैसे जड़ या प्ररोह सिरों को संवर्धित करने के कई प्रयास किए गए और निरंतर बढ़ती पादप कोशिका संवर्धन स्थापित की गईं। यह खोज कि विटामिन और प्राकृतिक ऑक्सिन सिंथेटिक माध्यम पर पादप ऊतकों की वृद्धि के लिए आवश्यक हैं, ने पीटीसी को महत्वपूर्ण बढ़ावा दिया। 1940-70 के दशकों के दौरान, पादप ऊतकों को संवर्धित करने के लिए पोषक माध्यम घटकों को अनुकूलित करने की नई विधियों को विकसित करने के लिए मौजूदा तकनीकों में सुधार करने के लिए व्यापक अध्ययन किए गए। नारियल पानी ने युवा भ्रूणों के विकास को उत्तेजित किया और इसे इन विट्रो संवर्धन के लिए पोषक माध्यम के साथ प्रयोग किया गया। बाद में, अन्य प्राकृतिक पूरक, जैसे मकई का दूध, संतरे का रस आदि, का उपयोग कई प्रजातियों, जैसे वुडी पादपों और जड़ी-बूटी वाले द्विबीजपत्री पादपों की कैलस संवर्धन विकसित करने के लिए किया गया। 1950 के दशक में, एडेनिन, काइनेटिन और उच्च स्तर के फॉस्फेट को पोषक माध्यम में प्रयोग किया गया जिससे गैर-वर्धनशील ऊतकों से संवर्धन की सफल शुरुआत हुई और प्ररोह या जड़ें उत्पन्न हुईं। इस समय के दौरान यह भी स्थापित किया गया कि संवर्धित कोशिकाओं की आकृति-निर्माण भाग्य सीधे बाह्य ऑक्सिन और काइनेटिन के संतुलन से प्रभावित होती है। यह सुझाव दिया गया कि काइनेटिन की तुलना में अपेक्षाकृत उच्च स्तर का ऑक्सिन जड़ बनने का कारण बनता है, जबकि इसके विपरीत प्ररोह बनते हैं और मध्यम स्तर कैलस के प्रसार के लिए उत्तरदायी होते हैं। इसने विभिन्न पादप ऊतकों या अंगों को प्रारंभिक सामग्री के रूप में प्रयोग करके ऊतक संवर्धन के माध्यम से नए पादपों की पुनर्जनन को कई व्यावसायिक अनुप्रयोगों में संभव बनाया। मुराशिगे और स्कूग (एमएस) (1962) द्वारा विकसित एक कृत्रिम संवर्धन माध्यम पादपों को संवर्धित करने में सफल रहा और इसके परिणामस्वरूप बड़ी संख्या में पादप प्रजातियों से ऊतक संवर्धन की शुरुआत हुई। एमएस माध्यम संरचना पादप ऊतक संवर्धन में सबसे व्यापक रूप से प्रयोग होने वाला पोषक माध्यम है।

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पादप ऊतक संवर्धन और उसके अनुप्रयोगों में प्रमुख ऐतिहासिक खोजें

1902	गॉटलिब हेबरलैंड्ट ने प्रस्तावित किया कि पादप कोशिकाओं को कृत्रिम माध्यम पर संवर्धित किया जा सकता है और उन्होंने इन विट्रो कोशिका संवर्धन की अवधारणा विकसित की।
1904	हैनिंग ने निष्कृत भ्रूण संवर्धन पर कार्य प्रारंभ किया और बाद में कई क्रूसीफेर प्रजातियों के भ्रूणों को संवर्धित किया।
1922	कोटे और रॉबिन्स ने जड़ और तना सिरों को इन विट्रो ऊतक संवर्धन प्रारंभ करने के संभावित एक्सप्लांट के रूप में सुझाया।
1926	वेंट ने पहला पादप वृद्धि हार्मोन अर्थात् इंडोल एसेटिक एसिड (IAA) की खोज की।
1934	व्हाइट ने पादप ऊतक संवर्धन में वृद्धि पूरक के रूप में विटामिन B की भूमिका की सूचना दी। उन्होंने टमाटर की जड़ सिरों से निरंतर बढ़ती हुई संवर्धन को सफलतापूर्वक स्थापित किया।
1937	व्हाइट ने पहला संश्लिष्ट पादप ऊतक संवर्धन माध्यम (WM) तैयार किया।
1941	वान ओवरबीक ने नारियल पानी को माध्यम घटक के रूप में पेश किया और इन विट्रो ऊतक संवर्धन पर इसके लाभकारी प्रभावों को प्रदर्शित किया।
1946	बॉल ने ल्यूपिनस के शूट सिरों से संपूर्ण पादप उत्पन्न किए।
1954	मुइर ने यांत्रिक रूप से पृथक एकल कोशिकाओं में कोशिका विभाजन सफलतापूर्वक प्रेरित किया।
1955	स्कूग और मिलर ने काइनेटिन की खोज की सूचना दी, जो एक प्रकार का साइटोकाइनिन है और कोशिका विभाजन को बढ़ावा देता है।
1957	स्कूग और मिलर ने ऑक्सिन और काइनेटिन की सांद्रता अनुपात को हेरफेर करके जड़ और शूट विभेदन के रासायनिक नियंत्रण परिकल्पना का वर्णन किया।
1962	मुराशिगे और स्कूग ने उच्च लवण सांद्रता वाला MS माध्यम तैयार किया।
1964	गुहा और महेश्वरी ने एन्थर संवर्धन द्वारा पहला एंड्रोजेनिक हेप्लॉइड धतूरा पादप उत्पन्न किया।
1971	प्रोटोप्लास्ट को इन विट्रो में सब-कल्चर किया गया और उनके संवर्धन से पादप पुनर्जनित किए गए।
1972	निकोटियाना की दो भिन्न प्रजातियों से प्रोटोप्लास्ट पृथक किए गए, एक साथ संलयित किए गए और सोमैटिक संकर सफलतापूर्वक उत्पन्न किए गए।
1976	सैन नोएम ने जौ की अनिषेचित अंडाशयों से जाइनोजेनिक हेप्लॉइड पादपों को सफलतापूर्वक संवर्धित किया।
1978	मेल्चर्स और सहयोगियों ने ‘पोमैटो’ उत्पन्न किया, जो आलू और टमाटर का संकर था और इसे सोमैटिक संकरण द्वारा उत्पन्न किया गया।
1981	लार्किन और स्कोवक्रॉफ्ट ने पादप ऊतक संवर्धन के दौरान प्रस्तुत जीनेटिक विचरणों के लिए ‘सोमाक्लोनल वेरिएशन’ शब्द प्रस्तुत किया।
1984	हॉर्श और सहयोगियों ने ट्रांसजेनिक तम्बाकू पादप उत्पन्न किए। पत्ती डिस्क को एक्सप्लांट के रूप में प्रयोग किया गया और एग्रोबैक्टीरियम ट्यूमिफेशिएंस के साथ संवर्धित किया गया।
1987	क्लीन और सहयोगियों ने उच्च वेग सूक्ष्म प्रक्षेप्य आधारित डीएनए वितरण ‘बायोलिस्टिक जीन ट्रांसफर’ विधि को पादप रूपांतरण के लिए विकसित किया।
1987	वाई. फुजिता और मामोरू तबाता ने शिकोनिन उत्पादन के लिए लिथोस्पर्मम एरिथ्रोराइजन कोशिका संवर्धन स्थापित किया और इसे व्यावसायिक बनाया।
1990	मोनसैंटो द्वारा ट्रांसजेनिक Bt-कपास उत्पन्न की गई और 2000 में भारत सरकार द्वारा भारत में व्यावसायिक उत्पादन के लिए अनुमोदित किया गया।
1993	क्रांज और लोर्ज़ ने इन विट्रो निषेचन द्वारा उर्वर मकई पादप उत्पन्न किए।
1994	पादप ऊतक संवर्धन मुक्त पादप रूपांतरण विधि ‘अरबीडोप्सिस फ्लोरल-डिप’ विकसित की गई।
2000	चावल एंडोस्पर्म में प्रोविटामिन A (बीटा-कैरोटीन) उत्पादन के लिए इंजीनियर्ड ट्रांसजेनिक चावल विकसित किया गया और इसे ‘गोल्डन राइस’ कहा जाता है।
2012	पहला पादप उत्पादित एंजाइम मानव उपयोग के लिए अनुमोदित हुआ। इसका उपयोग एक दुर्लभ लाइसोसोमल स्टोरेज रोग गॉचर रोग के इलाज के लिए किया जाता है।
2016	सोमैटिक भ्रूणजनन को भ्रूणीय जीनों के माध्यम से पादप रूपांतरण में प्रस्तुत किया गया।

7.2 पादप कोशिका और ऊतक संवर्धन तकनीकें

वस्तुतः पौधे के किसी भी भाग जैसे पत्ती, शीर्ष विभज्योतक, भ्रूण, बीजपत्र, हाइपोकोटिल आदि को प्रारंभिक सामग्री के रूप में प्रयोग किया जा सकता है, जिसे एक्सप्लांट कहा जाता है। इन एक्सप्लांटों को पोषक माध्यम पर स्थानांतरित किया जाता है और इन विट्रो संवर्धन के माध्यम से संपूर्ण पौधे पुनः उत्पन्न किए जा सकते हैं। विभिन्न अनुसंधान प्रयोगों में यह देखा गया है कि विभिन्न पौधों के विभिन्न अंग अपने पोषण संबंधी आवश्यकताओं और इन विट्रो संवर्धन परिस्थितियों के अंतर्गत भौतिक परिस्थितियों के अनुसार भिन्न-भिन्न प्रकार से प्रतिक्रिया करते हैं। हालांकि, इन विट्रो संवर्धन के लिए विभिन्न पौधों के अंगों की प्रतिक्रिया भिन्न-भिन्न होती है। उदाहरण के लिए, अपरिपक्व भ्रूण शीर्ष विभज्योतक की तुलना में अधिक प्रतिक्रियाशील होते हैं, जो आमतौर पर किसी विशिष्ट ऊतक संवर्धन माध्यम और संवर्धन परिस्थितियों पर पत्ती के एक्सप्लांट की तुलना में अधिक प्रतिक्रियाशील होते हैं।

संवर्धन में पौधे का पुनर्जनन मुख्यतः दो आकृति-जनन संबंधी मार्गों द्वारा प्राप्त किया जा सकता है—अंगजनन और सोमैटिक भ्रूणजनन। पादप ऊतक संवर्धन में कोशिकाओं या ऊतकों से विभिन्न वनस्पति अंगों के निर्माण को प्रेरित करने को अंगजनन कहा जाता है। प्रथम, एक्सप्लांट की विशिष्ट कोशिकाएं कुछ विशिष्ट परिस्थितियों के अंतर्गत विभाजित होना प्रारंभ करती हैं और एक विभेदनहीन कोशिकाओं के समूह का निर्माण करती हैं। इस प्रक्रिया को विभेदनहीनता कहा जाता है। इसके पश्चात अंग प्रारंभिक रचना जैसे प्ररोह या मूल का निर्माण होता है, जिसे पुनःविभेदन कहा जाता है। वृद्धि हार्मोनों की सापेक्ष सांद्रता (विशेष रूप से ऑक्सिन और साइटोकाइनिन) अंगजनन में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है।

सोमेटिक कोशिकाओं से भ्रूण के निर्माण की प्रक्रिया को सोमेटिक भ्रूणजनन कहा जाता है। परिणामस्वरूप बने भ्रूणों को सोमेटिक भ्रूण कहा जाता है। सोमेटिक भ्रूणजनन जाइगोटिक भ्रूणजनन की भ्रूणजनन मार्गों का अनुसरण करता है। सोमेटिक भ्रूण जाइगोटिक भ्रूणों के समान ही होते हैं।

निम्नलिखित चरणबद्ध प्रक्रिया टमाटर के कोटिलीडन को एक्सप्लांट के रूप में उपयोग करके इन विट्रो पादप ऊत्तक संवर्धन को समझाती है (चित्र 7.1)।

पादप ऊत्तक संवर्धन की कुछ मूलभूत आवश्यकताएं इस प्रकार हैं:

(i) धुलाई क्षेत्र—वह स्थान जहां पीटीसी में प्रयुक्त ग्लासवेयर, प्लास्टिकवेयर और अन्य प्रयोगशाला उपकरणों को धोया जाता है। धोए गए उपकरणों को स्वच्छ और सूखे स्थान पर संग्रहित करना आवश्यक है।

(ii) पोषक माध्यम तैयार करने के लिए विभिन्न माध्यम घटक।

(iii) पोषक माध्यम को निर्जीवित करने और निम्न तापमान पर संग्रहित करने की सुविधा।

(iv) नियंत्रित वातावरण, अर्थात् प्रकाश, तापमान और आर्द्रता के अंतर्गत, संवर्धित ऊत्तकों को निर्जीवित परिस्थितियों में रखने की सुविधाएं।

पादप ऊत्तक संवर्धन के चरण

(i) उपयुक्त पोषक माध्यम का चयन और उसकी निर्जीवीकरण—स्वचालित दाब नली या माइक्रोपोर फिल्टर से गुजारकर सूक्ष्मजीव संदूषण से बचने के लिए।

(ii) ऊतक संवर्धन के लिए प्रारंभिक वांछित सामग्री का चयन, अर्थात् एक्सप्लांट। कोई भी पौधे का ऊतक, अंग या भाग, जिसे पौधे के ऊतक संवर्धन में उपयोग किया जाता है ताकि विभेदनरहित कोशिकाओं, ऊतकों, अंग या पूरे पौधे का दोबारा निर्माण किया जा सके, एक्सप्लांट कहलाता है। सबसे अधिक प्रयुक्त एक्सप्लांट जड़ या प्ररोह शीर्ष विभज्योतक, पत्तियाँ, बीजपत्र, हाइपोकोटिल और अपरिपक्व भ्रूण होते हैं। चित्र 7.1 (a) बिना रोगाणु उगाए गए टमाटर के अंकुरों को दर्शाता है, जिनका उपयोग एक्सप्लांट तैयार करने के लिए किया जा सकता है।

(iii) एक्सप्लांट का पृष्ठीय निर्जीवीकरण उपयुक्त कीटाणुनाशकों द्वारा किया जाता है, जिसके बाद इसे बिना रोगाणु वाले आसुत जल से धोया जाता है। सोडियम हाइपोक्लोराइट एक्सप्लांट के निर्जीवीकरण के लिए सबसे अधिक प्रयुक्त कीटाणुनाशक है। बिना रोगाणु परिस्थितियों में उगाए गए अंकुरों से प्राप्त एक्सप्लांट को फिर से निर्जीवीकृत करने की आवश्यकता नहीं होती [चित्र 7.1 (a)]।

(iv) एक्सप्लांट का अंतःस्थापन पोषक माध्यम पर किया जाता है (चित्र 7.1 (b))।

चित्र 7.1: टमाटर के ऊतक संवर्धन पौधे के पुनर्जनन के विभिन्न चरण: (फोटो सौजन्य: डॉ. मनोज शर्मा)

(a) संवर्धन माध्यम पर संवर्धन बोतल में बीजों का अंकुरण।

(b) अंकुरित अंकुरों से एक्सप्लांट की तैयारी।

(c) अंतःस्थापित एक्सप्लांट से पुनर्जनित कैलस (कलस जिसमें प्ररोह कलिकाएँ हैं)।

(d) जड़ देने वाले माध्यम में स्थानांतरित करने के लिए तैयार पुनरुत्पन्नित शूट।

(e) अनुप्रवेशित शूटों में जड़ निकलना।

(f) मिट्टी वाले गमले में स्थानांतरित किया गया एक पौधा-रूप।

(v) संवर्धन को उचित भौतिक परिस्थितियों जैसे प्रकाश, तापमान और आर्द्रता के तहत पादप ऊतक संवर्धन कक्ष में उगाना [चित्र 7.1 (c)], उपयुक्त ऊतक संवर्धन माध्यम पर कोटिलीडोन एक्स्प्लांट पर छोटे कैलस पुनरुत्पन्न होते हैं।

(vi) बढ़ते हुए संवर्धन को शूट पुनरुत्पन्न करने और उनके दीर्घीकरण के लिए उपयुक्त माध्यम पर स्थानांतरित करना। [चित्र 7.1 (d)],

(vii) पुनरुत्पन्नित शूटों को काटना और उन्हें जड़ देने वाले माध्यम पर स्थानांतरित करना [चित्र 7.1 (e)]।

(viii) पौध-रूपों को गमलों में निर्जीवित मिट्टी में स्थानांतरित करना हरितगृह या वृद्धि कक्ष में कठोरन के लिए [चित्र 7.1 (f)] तत्पश्चात उन्हें खेत की परिस्थितियों में स्थानांतरित करना।

7.3 पोषक माध्यम

एक एक्स्प्लांट की इष्टतम वृद्धि और विकास के लिए विभिन्न प्रकार के पोषक तत्व और उपयुक्त पर्यावरणीय परिस्थितियों की आवश्यकता होती है। पादप प्रजाति के प्रकार, जैसे मोनोकोट या डाइकोट; पालतू या जंगली आदि के आधार पर संवर्धन माध्यम की संरचना भिन्न होती है। एक ही पादप के विभिन्न ऊतकों की इष्टतम वृद्धि के लिए भी पोषण संबंधी विभिन्न आवश्यकताएँ हो सकती हैं। इसलिए पादपों की इन विट्रो संवर्धन की सफलता मुख्यतः संवर्धन माध्यम की सही संरचना के चयन पर निर्भर करती है।

इन विट्रो पादप संवर्धन के लिए प्रयुक्त संवर्धन माध्यम व्यापक रूप से निम्नलिखित घटकों को समाहित करते हैं:

1. अकार्बनिक घटक

2. कार्बनिक पूरक

3. कार्बन स्रोत

4. पादप वृद्धि हार्मोन

5. जेल बनाने वाले एजेंट

6. एंटीबायोटिक्स

कई अकार्बनिक घटक बड़ी मात्रा में (मिली मोलर सांद्रता) आवश्यक होते हैं और इन्हें मैक्रोन्यूट्रिएंट्स के रूप में वर्गीकृत किया जाता है। इनमें कार्बन (C), कैल्शियम (Ca), हाइड्रोजन $(\mathrm{H})$, पोटैशियम $(\mathrm{K})$, मैग्नीशियम $(\mathrm{Mg})$, नाइट्रोजन $(\mathrm{N})$, ऑक्सीजन $(\mathrm{O})$, फॉस्फोरस $(\mathrm{P})$ और सल्फर $(\mathrm{S})$ शामिल हैं। कई अन्य आवश्यक अकार्बनिक घटक छोटी मात्रा में (माइक्रो मोलर सांद्रता) आवश्यक होते हैं और इन्हें माइक्रोन्यूट्रिएंट्स के रूप में वर्गीकृत किया जाता है। इनमें बोरॉन (B), कोबाल्ट (Co), कॉपर $(\mathrm{Cu})$, आयरन $(\mathrm{Fe})$, मैंगनीज $(\mathrm{Mn})$, मोलिब्डेनम $(\mathrm{Mo})$ और जिंक $(\mathrm{Zn})$ शामिल हैं। अमीनो अम्ल और विटामिन सामान्य कार्बनिक पूरक हैं जो संवर्धन माध्यम में उपयोग किए जाते हैं।

अमीनो अम्ल नाइट्रोजन स्रोत के रूप में कार्य करते हैं और सामान्यतः उपयोग किए जाने वाले अमीनो अम्ल आर्जिनिन, एस्पैराजिन, ग्लाइसिन या प्रोलिन हैं। संवर्धन माध्यम में जोड़े जाने वाले विटामिन थायमिन (विटामिन B1), निकोटिनिक अम्ल (विटामिन B3) और मायोइनोसिटॉल हैं। इन विट्रो संवर्धन के लिए, सुक्रोस को सबसे अच्छा कार्बन स्रोत माना जाता है और इसे लगभग $2-5$ प्रतिशत की सांद्रता में उपयोग किया जाता है। कार्बन के अन्य स्रोत ग्लूकोज, फ्रक्टोज और मैनोज हैं।

पौधों की वृद्धि हार्मोन पौधों की वृद्धि और विकास में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, और मीडिया के महत्वपूर्ण घटक होते हैं। इनकी आवश्यकता पोषक मीडिया में बहुत ही कम मात्रा में होती है। वृद्धि हार्मोनों की पांच मुख्य श्रेणियाँ होती हैं, अर्थात्, ऑक्सिन, साइटोकाइनिन, जिबरेलिन, एब्सिसिक अम्ल और एथिलीन। हालांकि, ऑक्सिन और साइटोकाइनिन पौधे के ऊतक संवर्धन में सबसे अधिक प्रयोग किए जाते हैं। उनकी सांद्रताओं का अनुपात संवर्धित कोशिका या ऊतकों से उत्पन्न होने वाले अंगों के प्रकार को निर्धारित करता है। उदाहरण के लिए, सामान्यतः साइटोकाइनिन की उच्च सांद्रता से शूट पुनरुत्पन्नन होता है। इसके अतिरिक्त, विभिन्न पौधों के ऊतकों को उनकी वृद्धि के लिए हार्मोनों की भिन्न मात्रा की आवश्यकता होती है और इसलिए, एक्सप्लांट के प्रकार के आधार पर, उनकी सांद्रता पोषक मीडिया में भिन्न हो सकती है। ठोस संवर्धन मीडिया के लिए जेलिंग एजेंट की आवश्यकता होती है। एगर सबसे अधिक प्रयोग किया जाने वाला जेलिंग एजेंट है और नियमित अनुप्रयोगों के लिए आदर्श है।

इसके अतिरिक्त, पोषक माध्यम का pH सामान्यतः लगभग 5.8 से 6.0 तक समायोजित किया जाता है। pH में वृद्धि माध्यम की कठोरता बढ़ा देती है और pH में कमी माध्यम के ठोस होने में कमी लाती है। पोषक माध्यम का pH पादप कोशिकाओं द्वारा पोषक तत्वों के अवशोषण और माध्यम के लवणों की विलेयता को भी प्रभावित करता है। जीवाणुओं को दबाने के लिए एंटीबायोटिक्स और संस्कृतियों में फफूंद संक्रमण के लिए एंटीफंगल एजेंट्स का उपयोग किया जा सकता है। पादप ऊतक संस्कृति माध्यम की विधि सामान्यतः पादप प्रजाति द्वारा निर्देशित होती है, फिर भी (MS) माध्यम पादप ऊतक संस्कृति में सबसे अधिक प्रयुक्त माध्यम संरचना है।

7.4 संस्कृति के प्रकार

पादप ऊतक संस्कृति को अंग संस्कृति, कैलस संस्कृति, कोशिका निलंबन संस्कृति, प्रोटोप्लास्ट

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सामान्यतः प्रयुक्त पादप ऊतक संवर्धन माध्यमों की संरचना (व्हाइट और एमएस माध्यम)

घटक	व्हाइट	मुराशिगे और स्कूग (एमएस)
	मात्रा $(mg 1^{-1})$	मात्रा $(mg 1^{-1})$
मैक्रोन्यूट्रिएंट्स
$MgSO_4 \cdot 7 H_2O$	750	370
$KH_2 PO_4$	-	170
$NaH_2 PO_4 \cdot H_2 O$	19	-
$KNO_3$	80	1900
$NH_4 NO_3$	-	1650
$CaCl_2 \cdot 2 H_2 O$	-	440
माइक्रोन्यूट्रिएंट्स
$H_3 BO_3$	1.5	6.2
$MnSO_4 \cdot 4 H_2 O$	5	22.3
$ZnSO_4 \cdot 7 H_2 O$	3	8.6
$Na_2 MoO_4 \cdot 2 H_2 O$	-	0.025
$CuSO_4 \cdot 5 H_2 O$	0.01	0.025
$CoCl_2 \cdot 6 H_2 O$	-	0.025
$Kl$	0.75	0.83
$FeSO_4 \cdot 7 H_2 O$	-	27.8
$Na_2 EDTA \cdot 2 H_2 O$	-	37.3
सुक्रोज $(g)$	20	30
जैविक पूरक
विटामिन
थायमिन $HCl$	0.01	0.5
पिरिडॉक्सिन $(HCl)$	0.01	0.5
निकोटिनिक अम्ल	0.05	0.5
मायोइनोसिटॉल	-	100
अन्य
ग्लाइसिन	3	2
$pH$	5.8	5.8

संस्कृति आदि। प्रयोगशाला की परिस्थितियों में जड़, पुंकेसर, अंडाशय, भ्रूण, एंडोस्पर्म, बीज आदि जैसे पादप अंगों की कृषि को अंग संस्कृति कहा जाता है। अंग के प्रकार के आधार पर इस संस्कृति को जड़ संस्कृति, पुंकेसर संस्कृति, भ्रूण संस्कृति आदि कहा जाता है। विभिन्न पादप भाग विपरिपक्वता (डिडिफरेंशिएशन) को प्रेरित कर सकते हैं और कोशिकाओं का एक असंगठित द्रव्य बना सकते हैं जिसे कॉलस कहा जाता है। इस संस्कृति को कॉलस संस्कृति कहा जाता है और यह सामान्यतः पादप पुनर्जनन तथा आनुवंशिक रूपांतरण अध्ययनों के लिए प्रयोग की जाती है।

एकल कोशिकाओं को या तो कॉलस से या अन्य पादप भागों से यांत्रिक या एंजाइमैटिक विधियों द्वारा पृथक किया जा सकता है। इन एकल कोशिकाओं को द्रव माध्यम में संस्करित किया जा सकता है और इसलिए इन्हें कोशिका निलंबन संस्कृति कहा जाता है। कोशिका निलंबन संस्कृति से प्राप्त एकल कोशिकाओं का उपयोग आनुवंशिक रूपांतरण अध्ययनों, द्वितीयक उपापचयजों के उत्पादन या सोमैटिक भ्रूणों तथा पादपों की प्रेरण के लिए किया जा सकता है।

7.5 पादप कोशिका तथा ऊतक संस्कृति के अनुप्रयोग

पादप कोशिका तथा ऊतक संस्कृति का उपयोग पादप विज्ञान में कई अनुप्रयोगों के लिए नियमित रूप से किया जाता है। चित्र 7.2 पादप ऊतक संस्कृति के कुछ प्रमुख व्यावसायिक अनुप्रयोगों को सूचीबद्ध करता है।

चित्र 7.2: पादप ऊतक संस्कृति के विभिन्न अनुप्रयोग

सूक्ष्म प्रसार (Micropropagation)

यह एक ऊतक संवर्धन तकनीक है जिसका उपयोग बिना लैंगिक प्रजनन या बीज निर्माण के पौधों को गुणा करने के लिए किया जाता है। प्रत्येक नया पौधा आनुवंशिक रूप से अपने माता-पिता के समान होता है और इसे क्लोन कहा जा सकता है। परंपरागत रूप से, यह कटिंग, बडिंग, ग्राफ्टिंग, कॉर्म, ट्यूबर या अन्य वनस्पति प्रचारकों का उपयोग करके किया जाता है। हालांकि, ये परंपरागत प्रक्रियाएं श्रमसाध्य हैं, पर्यावरणीय परिस्थितियों पर निर्भर हैं और सफलता की दर भी कम है। सूक्ष्म प्रचार का उपयोग उपरोक्त समस्याओं को दूर करने के लिए किया जा सकता है। यह कम समय में और कम स्थान में पौधों की तेजी से गुणा का परिणाम देता है। चूंकि यह नियंत्रित पर्यावरणीय परिस्थितियों के तहत किया जाता है, सूक्ष्म प्रचार मौसम पर निर्भर नहीं होता है। यह विधि बांझ पौधों, दुर्लभ पौधों, लुप्तप्राय पौधों या अन्य ऐसे पौधों की गुणा के लिए उपयोगी है जिनके लिए चयनित लक्षण लैंगिक प्रजनन द्वारा बनाए नहीं रखे जा सकते (एलीट पौधे)। सूक्ष्म प्रचार को कृषि, बागवानी और वानिकी में सफलतापूर्वक नियोजित किया गया है जैसे आलू, केला, कार्नेशन, क्राइसेंथेमम आदि। केला ऊतक संवर्धन तकनीक रोग-मुक्त गुणवत्तापूर्ण रोपण सामग्री की आपूर्ति के लिए बहुत लोकप्रिय है और किसानों के लिए लाभदायक सिद्ध हुई है। केला भारत में प्रमुख ऊतक संवर्धित फसलों में से एक है। ऊतक संवर्धन के माध्यम से वार्षिक रूप से 400 मिलियन से अधिक पौध तैयार किए जाते हैं।

कृत्रिम (सिंथेटिक) बीज उत्पादन

कृत्रिम बीजों को सिंथेटिक बीज या सोमैटिक बीज भी कहा जाता है। उपयुक्त हार्मोनों वाले पोषक माध्यम का प्रयोग करके, कैलस ऊतक पर सोमैटिक भ्रूण उत्पन्न किए जाते हैं। इन्हें सोमैटिक भ्रूणों को कैल्शियम एल्जिनेट जैसी उपयुष्ट मैट्रिक्स की सुरक्षात्मक परत से कृत्रिम रूप से संलग्न करके बनाया जाता है। इसके अतिरिक्त, पोषक तत्व और वृद्धि नियंत्रक भी मिलाए जाते हैं, जो भ्रूणों को पोषण प्रदान करते हैं और परंपरागत बीज की संरचना की नकल करते हैं (चित्र 7.3)। कैलस संवर्धन स्थापित करने के लिए उपयुक्त एक्सप्लांट चुने जाते हैं।

कृत्रिम बीजों को उपयुक्त परिस्थितियों में लंबे समय तक संग्रहीत किया जा सकता है और इनका उपयोग उत्कृष्ट पादप प्रजातियों तथा संकर किस्मों के तीव्र और बड़े पैमाने पर प्रसार के लिए किया जा सकता है। कृत्रिम बीज उत्पादन एसेक्सुअल रूप से पादपों के प्रसार में भी सहायक है। उदाहरण के लिए, कृत्रिम बीज उत्पादन गाजर, अंगूर, चंदन आदि में सफलतापूर्वक प्रयोग किया गया है।

चित्र 7.3: कृत्रिम बीज की आरेखीय प्रस्तुति

हैप्लॉयड या ट्राइप्लॉयड उत्पादन

डिप्लॉयड पौधों के विपरीत, जिनमें गुणसूत्रों की दो प्रतियाँ (2n) होती हैं, हेप्लॉइड पौधों में केवल एक ही गुणसूत्र-समुच्चय होता है, जैसा कि डिप्लॉइड पौधों की युग्मकों में गुणसूत्रों की संख्या होती है। हेप्लॉइड्स का उपयोग कोल्चिसिन प्रयोग द्वारा गुणसूत्र संख्या को दोगुना करके आनुवंशिक रूप से समजाती डिप्लॉइड पौधे उत्पन्न करने के लिए किया जाता है। इन हेप्लॉइड पौधों की गुणसूत्र संख्या दोगुनी होने के बाद उन्हें डबल हेप्लॉइड कहा जाता है। इससे रिसेसिव लक्षण भी व्यक्त होने लगते हैं। इन समजाती डिप्लॉइड पौधों का उपयोग प्रायः संकरण प्रजनन में किया जाता है। इन्हें एन्थर कल्चर, पराग कल्चर या अंडाशय कल्चर द्वारा उत्पादित किया जा सकता है। ब्रोकली, ब्रासिका, ज्वार, चावल और तम्बाकू की कई किस्में कुछ उदाहरण हैं।

सोमैटिक संकर

लैंगिक प्रजनन में हेप्लॉइड युग्मकों के संलयन से जाइगोट बनता है, जो एक नए व्यक्ति में विकसित होता है। यह तथापि समान व्यक्तियों तक सीमित है क्योंकि अंतर-प्रजातीय या अंतर-वंशीय संकरण प्रजाति बाधा के कारण नहीं हो पाते। इसलिए एक प्रजाति के अच्छे लक्षणों को लैंगिक प्रजनन द्वारा दूसरी प्रजाति में स्थानांतरित नहीं किया जा सकता। सोमैटिक संकरण दूर-दराज़ की प्रजातियों से संकर प्राप्त करने का एक उत्कृष्ट विकल्प प्रदान करता है।

अनिवार्यतः, पौधे की कोशिका भित्ति को सेल्यूलेज़ और पेक्टिनेज़ जैसे एंजाइमों से पचाया जाता है और प्रोटोप्लास्ट अलग किए जाते हैं। जब इन्हें निकट संपर्क में लाया जाता है, तो ये प्रोटोप्लास्ट एक-दूसरे के साथ संलयित होने लगते हैं, चाहे उनका स्रोत कोई भी हो।

इस विधि को जिसमां सोमैटिक कोशिकाओं के प्रोटोप्लास्ट्स का संलयन होता है, सोमैटिक संकरण कहा जाता है। संलयन से बने उत्पादों को पुनः उत्पन्न कर संकर पौधे बनाए जाते हैं जिन्हें सोमैटिक या अलैंगिक संकर (Fig. 7.4) कहा जाता है। अंतर-विशिष्ट सोमैटिक संकर सर्वप्रथम 1972 में कार्ल्सन और उनके सहयोगियों द्वारा उत्पन्न किए गए। तब से आलू, चावल और ब्रासिका जैसी कई फसलों में अनेक सोमैटिक संकर उत्पन्न किए जा चुके हैं।

अनेक लक्षण जीनों द्वारा नियंत्रित होते हैं जो कोशिकाद्रव्य अंगकोशों में स्थित होते हैं, जैसे कोशिकाद्रव्य पुरुष बंजरपन माइटोकॉन्ड्रियल जीनोम द्वारा नियंत्रित होता है जबकि क्लोरोप्लास्ट प्रकाशसंश्लेषण में संलग्न कई प्रमुख प्रोटीनों को एन्कोड करता है। लैंगिक प्रजनन में कोशिकाद्रव्य जीनोम अधिकांशतः माता पक्ष से योगदान पाते हैं। तथापि, प्रोटोप्लास्ट संलयन एक अवसर प्रदान करता है जिसमें एक पिता का केंद्रकीय जीनोम दूसरे पिता के माइटोकॉन्ड्रियल या प्लास्टिड जीनोम के साथ संयुक्त किया जा सकता है। एक पिता के कोशिकाद्रव्य जीनोम को दूसरे पिता के केंद्रकीय जीनोम के साथ संयोजित करने की इस प्रक्रिया को साइब्रिडाइज़ेशन कहा जाता है और परिणामी संकरों को साइब्रिड्स (Fig. 7.4) कहा जाता है।

Fig. 7.4: प्रोटोप्लास्ट संलयन और सोमैटिक संकर या सोमैटिक साइब्रिड पौधों के विकास का आरेखीय चित्रण। प्रोटोप्लास्ट $A$ और $B$ दो भिन्न पौध प्रजातियों से हैं

वायरस-रहित पौधों का उत्पादन

अधिकांश फसलों के पौधे वायरस से संक्रमित होते हैं जिससे उत्पादकता और उपज में भारी नुकसान होता है। वानस्पतिक रूप से प्रचारित पौधों के लिए वायरस संक्रमण एक गंभीर समस्या है, क्योंकि संक्रमित स्टॉक से उत्पन्न संपूर्ण क्लोनल जनसंख्या भी वायरस से संक्रमित होगी। इसलिए, वानस्पतिक रूप से प्रचारित पौधों की उपज और गुणवत्ता बनाए रखने के लिए वायरस-रहित पौधों का उत्पादन महत्वपूर्ण है। रोचक रूप से, ये वायरस कण पौधे के पूरे शरीर में असमान रूप से वितरित होते हैं। आमतौर पर शीर्ष या अक्षीय मेरिस्टेम वायरस कणों से मुक्त होते हैं। इसलिए, शीर्ष मेरिस्टेम का बहुत छोटा भाग (1 मिमी से कम लंबा) वायरस-रहित पौधों के उत्पादन के लिए कल्चर आरंभ करने के लिए एक्सप्लांट के रूप में उपयोग किया जा सकता है। यह विधि महत्वपूर्ण है और गन्ना, केला और आलू जैसे क्लोनल रूप से प्रचारित फसलों के लिए सफलतापूर्वक उपयोग की गई है।

सोमाक्लोनल विभिन्नताएं (आनुवंशिक चरता)

पौधों में टर्मिनली डिफरेंशिएटेड सोमैटिक कोशिकाएं जेनेटिक विविधताओं को संचित करती हैं। चूंकि ये विविधताएं जर्मलाइन कोशिकाओं से संबद्ध नहीं होतीं, इसलिए ये अगली पीढ़ियों में स्थानांतरित नहीं होतीं। हालांकि, जब इन जेनेटिक विविधताओं वाले सोमैटिक ऊतकों का उपयोग एक्सप्लांट के रूप में टिश्यू कल्चर के लिए किया जाता है, तो ये विविधताएं नव-पुनर्जनित पौधों में स्थानांतरित होती हैं और व्यक्त होती हैं। इसके अतिरिक्त, दीर्घकालिक इन विट्रो कैलस और सेल सस्पेंशन कल्चर जेनेटिक विविधताएं पैदा कर सकते हैं, जो नव-पुनर्जनित पौधों में भी व्यक्त होती हैं। इसलिए, कल्चर्ड सोमैटिक ऊतकों से पुनर्जनित पौधों में प्रेक्षित जेनेटिक विविधताओं को सोमैक्लोनल वैरिएशन कहा जाता है और ऐसे पुनर्जनित पौधों को सोमैक्लोन के रूप में जाना जाता है। इन विविधताओं का उपयोग नवीन लक्षणों को इंजीनियर करने के लिए किया जा सकता है और इनका उपयोग फसल सुधार के लिए किया गया है।

सोमैक्लोनल वैरिएशन दोनों, वरदान और अभिशाप हो सकते हैं। यदि इन विट्रो टिश्यू कल्चर का उद्देश्य किसी विशिष्ट लक्षण वाले पौधे की क्लोनल गुणन है, तो ये विविधताएं अवांछित लक्षणों का कारण बन सकती हैं और क्लोनों की वाणिज्यिक मूल्य को समझौता कर सकती हैं। हालांकि, सोमैक्लोन को कृषि या वाणिज्यिक लाभ के नवीन फ़ीनोटाइप के लिए स्क्रीन किया जा सकता है। कृषि रूप से महत्वपूर्ण सोमैक्लोन कई फसलों में पहचाने गए हैं और इन्हें नई किस्मों के रूप में जारी किया गया है। कुछ उदाहरण रोग प्रतिरोधी गन्ना, केला और टमाटर हैं, और गेहूं में उत्पादन में सुधार है।

सेकेंडरी मेटाबोलाइट्स का उत्पादन

पौधे हजारों विशिष्ट यौगिक उत्पन्न करते हैं जो उनकी जीवित रहने के लिए आवश्यक नहीं होते, परंतु पौधे और उसके पर्यावरण के बीच संवाद के लिए महत्वपूर्ण होते हैं। इन यौगिकों (ऐल्कलॉयड, फ़्लेवोनॉयड, टैनिन, स्टेरॉयड, लेटेक्स, रेज़िन आदि) को द्वितीयक उपापचयी कहा जाता है और ये प्रायः जैविक व अजैविक तनावों के विरुद्ध पौधे की रक्षा में संलग्न होते हैं। ये यौगिक आर्थिक दृष्टि से मूल्यवान उत्पाद हैं और औषधि, स्वाद, रंग, कीटनाशक, सुगंध आदि के रूप में कई औद्योगिक उपयोग रखते हैं। पौधे की कोशिका या ऊतक-आधारित संवर्धन विशिष्ट द्वितीयक उपापचयी का संभावित स्रोत हो सकता है और रुचिकर उपापचयी के संश्लेषण के लिए नियमित रूप से उपयोग किया जाता है। बालयुक्त मूल प्रणाली उच्च-गुणवत्ता वाले द्वितीयक उपापचयी उत्पन्न करती है और उद्योग में नियमित रूप से प्रयुक्त होती है। चूँकि ऊतक संवर्धन नियंत्रित परिस्थितियों में रखे जाते हैं, उपापचयी को पर्यावरण, ऋतु या रोग के कारण होने वाले परिवर्तनों से स्वतंत्र रूप से उत्पादित किया जा सकता है।

कई उपापचयी जैसे कि क्षारक (alkaloids) चिकित्सा में अत्यंत उपयोगी हैं। ये यौगिक पौधों में बहुत ही कम मात्रा में उत्पन्न होते हैं और इसलिए, इन पौधों की अत्यधिक कटाई ने उन्हें लुप्तप्राय बना दिया है। इसके अतिरिक्त, ये यौगिक बहुत महंगे भी होते हैं। यह भी ज्ञात है कि संवर्धित कोशिकाएं या ऊतक फाइटोकेमिकल्स (phytochemicals) को उनके मूल पौधों से अधिक स्तर पर संचित कर सकते हैं। इसलिए, औद्योगिक महत्व के द्वितीयक उपापचयियों का कोशिका या ऊतक संवर्धन आधारित उत्पादन एक संभावित समाधान हो सकता है और यह आम आदमी के लिए भी सस्ता बना सकता है। ऐसे कई यौगिक कोशिका या ऊतक संवर्धन आधारित प्रणालियों में उत्पन्न किए गए हैं और कुछ को बॉक्स 3 में सूचीबद्ध किया गया है।

बॉक्स 3

औद्योगिक रूप से महत्वपूर्ण द्वितीयक पादप उपापचय जो कोशिका और ऊतक संवर्धन द्वारा उत्पादित होते हैं

सारांश

• पादप ऊतक संवर्धन (PTC) का अर्थ है कृत्रिम माध्यम पर, निर्जीव और नियंत्रित पर्यावरणीय परिस्थितियों में, पादप कोशिकाओं, ऊतकों या अंगों के विभेदित न हुए द्रव्यमान की खेती।
• कोई भी पादप अंग जैसे पत्ती, शीर्ष विभज्योतक, भ्रूण, बीजपत्र, हाइपोकोटिल आदि एक एक्सप्लांट के रूप में प्रयुक्त किया जा सकता है और पूर्ण पादक इन विट्रो में पुनः उत्पन्न किए जा सकते हैं।
• इन विट्रो संवर्धनों के लिए प्रयुक्त पादप ऊतक संवर्धन माध्यम मुख्यतः अकार्बनिक और कार्बनिक पूरक, कार्बन स्रोत, पादप वृद्धि हार्मोन, विटामिन, जेलिंग एजेंट, प्रतिजैविक आदि से बना होता है।
• ऊतक संवर्धन को अंग संवर्धन, एक्सप्लांट संवर्धन, कैलस संवर्धन, कोशिका निलंबन संवर्धन, प्रोटोप्लास्ट संवर्धन या एकल कोशिका संवर्धन के रूप में वर्गीकृत किया जा सकता है।
• पादप ऊतक संवर्धन का नियमित रूप से पादप विज्ञान में कई अनुप्रयोगों के लिए उपयोग किया जाता है, जैसे सूक्ष्म प्रसार, संश्लिष्ट बीज निर्माण, प्रोटोप्लास्ट संवर्धन, हेप्लॉयड या ट्रिप्लॉयड संवर्धन, वायरस मुक्त पादप उत्पादन, द्वितीयक उपापचय उत्पादन आदि।
• पादप वृद्धि हार्मोन पादप ऊतक संवर्धन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, विशेषतः ऑक्सिन और साइटोकाइनिन के विभिन्न अनुपातों का उपयोग या तो मूल या प्ररोह पुनर्जनन के लिए आवश्यकता या उद्देश्य के अनुसार किया जाता है।
• पादप ऊतक संवर्धन में सोमैटिक संकरण का उपयोग दूर संबंधित पादपों को उत्पन्न करने के लिए भी किया जा सकता है।
• संवर्धित कोशिकाएँ या ऊतक अपने माता-पिता की तुलना में अधिक सांद्रता में द्वितीयक उपापचय जमा कर सकते हैं, इष्टतम पर्यावरणीय और पोषणीय परिस्थितियों के अंतर्गत।
• औद्योगिक महत्व के कई यौगिक ऊतक संवर्धन में सफलतापूर्वक उत्पादित किए गए हैं, जैसे टैक्सॉल, अजादिरैक्टिन, शिकोनिन।

अभ्यास

1. पादप ऊतक संवर्धन क्या है?

2. पादप ऊतक संवर्धन माध्यम के विभिन्न घटकों का वर्णन कीजिए।

3. पादप ऊतक संवर्धन के सामान्य चरण क्या हैं?

4. पादप ऊतक संवर्धन के विभिन्न अनुप्रयोगों का वर्णन कीजिए।

5. सोमैटिक संकर कैसे विकसित किए जाते हैं?

6. सोमाक्लोनल विचित्रताएँ क्या होती हैं?

7. एक्सप्लांट को परिभाषित कीजिए और पादप ऊतक संवर्धन के लिए सबसे अधिक प्रयोग किए जाने वाले पाँच एक्सप्लांटों की सूची बनाइए।

8. सोमैटिक भ्रूणजनन का वर्णन कीजिए और संश्लेषित बीजों के विकास के लिए उनके अनुप्रयोग को समझाइए।

9. पोषक माध्यम में $\mathrm{pH}$ की भूमिका का संक्षेप में वर्णन कीजिए।

10. सोमैटिक संकरण की विधि और इसके लाभों का वर्णन कीजिए।

11. सोमाक्लोनल विचित्रताएँ क्या होती हैं और फसलों के सुधार में उनकी भूमिका की चर्चा कीजिए।

बहुविकल्पीय प्रश्न

12. निम्नलिखित में से कौन-सा ऊतक ऊतक संवर्धन द्वारा पूर्ण पादप को पुनर्जनित करने के लिए एक्सप्लांट के रूप में प्रयोग किया जा सकता है?

(a) प्ररोह शीर्ष मेरिस्टेम

(b) भ्रूण

(c) पत्ती खंड

(d) उपरोक्त सभी

13. निम्नलिखित में से कौन-से एक्सप्लांट वायरस-रहित पादपों के उत्पादन के लिए उपयुक्त हैं?

(a) पत्ती खंड

(b) बीज

(c) शीर्ष मेरिस्टेम

(d) तना कटिंग

14. एक माता-पिता के केंद्रक जीनसमूह को दूसरे माता-पिता के कोशिकाद्रव्य जीनसमूह के साथ संयोजित करने की प्रक्रिया को कहा जाता है:

(a) साइब्रिडाइजेशन

(b) सूक्ष्म प्रसार

(c) पुनर्जनन

(d) इनमें से कोई नहीं

15. निम्नलिखित में से कौन-सा घटक मुराशिग और स्कूग माध्यम के लिए आवश्यक नहीं है?

(a) अकार्बनिक पोषक

(b) कार्बन स्रोत

(c) एंटीबायोटिक्स

(d) कार्बनिक पोषक तत्व

16. माध्यम के $\mathrm{pH}$ में कमी होने पर परिणाम हो सकता है:

(a) ठोस माध्यम की कठोरता में वृद्धि।

(b) माध्यम के लवणों की विलेयता में बाधा आ सकती है।

(c) माध्यम के ठोस होने में बाधा और खराब जमाव।

(d) उपरोक्त सभी।

17. सोमैटिक क्लोनल विचरण निम्नलिखित में से किस पौधे में पाया जा सकता है?

(a) ऊतक संवर्धन के माध्यम से पुनर्जनित पौधे

(b) बीजों के माध्यम से उत्पन्न पौधे

(c) लैंगिक प्रजनन के माध्यम से उत्पन्न पौधे जिसमें अंडाणु का पराग नाभिक से निषेचन शामिल है।

(d) उपरोक्त में से कोई नहीं।

18. इन विट्रो ऊतक संवर्धन का उपयोग निम्नलिखित के उत्पादन के लिए किया जा सकता है:

(a) वायरस रहित पौधे

(b) सोमैटिक संकर पौधे

(c) संश्लिष्ट बीज

(d) उपरोक्त में से कोई नहीं।

19. अभिकथन: सोमैटिक बीज एक परत द्वारा संलग्न होते हैं जिसे बीज कोट कहा जाता है।

कारण: बीज कोट एक सुरक्षात्मक परत है जो जल विहरण को रोकती है।

(a) अभिकथन और कारण दोनों सत्य हैं और कारण अभिकथन का सही स्पष्टीकरण है।

(b) अभिकथन और कारण दोनों सत्य हैं लेकिन कारण अभिकथन का सही स्पष्टीकरण नहीं है।

(c) अभिकथन सत्य है लेकिन कारण असत्य है।

(d) अभिकथन और कारण दोनों असत्य हैं।

20. अभिकथन: वायरस से संक्रमित पौधों की शीर्ष/अक्षीय मेरिस्टेम को उगाकर वायरस रहित पौधे उत्पादित किए जा सकते हैं।

कारण: शीर्ष/अक्षीय मेरिस्टेम में संवहन बंडल की कमी होती है जिसकी वायरस प्रतिकृति के लिए आवश्यकता होती है।

(a) दोनों कथन और कारण सत्य हैं और कारण कथन का सही स्पष्टीकरण है।

(b) दोनों कथन और कारण सत्य हैं लेकिन कारण कथन का सही स्पष्टीकरण नहीं है।

(c) कथन सत्य है लेकिन कारण असत्य है।

(d) दोनों कथन और कारण असत्य हैं।