Breeding methods in vegetatively propagated crops

Breeding methods in vegetatively propagated crops (कायिक प्रवर्धित फसलों में प्रजनन विधियाँ):-

अलैंगिक प्रवर्धन (Asexual Propagation):-

•      ऐसी फसलें जिनमें कायिक भागों को उगाकर फसल विकसित की जाती है, अलैंगिक प्रवर्धित फसलें कहलाती हैं।

(The crops in which the crop is developed by growing vegetative parts are called asexually propagated crops.)

•      अनेक क्षेत्रीय व बागवानी फसलों में कायिक प्रवर्धन किया जाता है जैसे गन्ना, आलू, शकरकन्द, अरबी, अदरक, हल्दी, केला, लगभग सभी फल वृक्ष।

(In many Field and horticultural crops, vegetative propagation is done like in sugarcane, potato, sweet potato, Arabi, ginger, turmeric, banana, almost all fruit trees.)

•      इन फसलों की प्रत्येक किस्म एक ही पौधे की अलैंगिक संततियाँ होती हैं। इस सभी पौधों का जीनप्रारूप एक समान होता है। अत: इन्हें क्लोन्स भी कहते हैं। ऐसी फसलों को क्लोनीय फसलें कहते हैं।

(Each variety of these crops are asexual progenies of the same plant. All these plants have the same genotype. Hence, they are also called clones. Such crops are called clonal crops.)

•      क्लोनीय फसलों में पुष्प व बीज कम बनते हैं जैसे गन्ना, आलू, शकरकन्द आदि। अथवा पुष्प व बीज बनते ही नहीं हैं जैसे केला जो कि एक त्रिगुणित पौधा है।

(In clonal crops, flowers and seeds are reduced like sugarcane, potato, sweet potato etc. Or flowers and seeds are not formed like banana which is a triploid plant.)

•      क्लोनीय फसलों में एक विशिष्ट गुण होता है कि किसी भी समयुग्मजी या विषमयुग्मजी पौधे से कायिक प्रवर्धन के द्वारा एक नई किस्म को विकसित किया जा सकता है।

(Clonal crops have a specific character that a new variety can be developed by vegetative propagation from any homozygous or heterozygous plant.)

•      क्लोनीय फसलों में संतति पौधों का जीन प्रारूप जनक पौधों के 100% समान होता है। अर्थात संतति पौधे अपने जनक पौधे के क्लोन्स होते हैं।

(The genotype of progeny plants in clonal crops is 100% similar to the parent plants. That is, progeny plants are clones of their parent plant.)

•      एक क्लोन पौधे का लक्षण प्रारूप इसके जीनप्रारूप पर वातावरण के प्रभाव द्वारा निर्धारित किया जाता है। इस निम्न फॉर्मूला से प्रदर्शित कर सकते हैं –

(The phenotype of a clone plant is determined by the effect of the environment on its genotype. This can be demonstrated by the following formula -)

•      सामान्यतया क्लोन्स अधिक विषमयुग्मनज होते हैं और उच्च अंत:प्रजनन ह्रास प्रदर्शित करते हैं।

(Clones are generally more heterozygous and exhibit high inbreeding depression.)

•      क्लोनीय फसलों में आनुवंशिक विविधता 3 कारणों से उत्पन्न हो सकती है:-

(Genetic diversity in clonal crops can arise due to 3 reasons: -)

i. उत्परिवर्तन (Mutation)

ii. भौतिक मिश्रण (Mechanical mixture)

iii. लैंगिक जनन (Sexual Reproduction)

•      क्लोनीय अपह्रासन (Clonal Degeneration):- 

अधिकांश फसलों के क्लोन्स की ओज व उपज में समय के साथ कमी आ जाती है। क्लोनीय अपह्रासन कहते हैं। इसे इसके तीन कारण हो सकते हैं:-

(The vigour and yield of clones of most crops decreases over time. This is called clonal degeneration. There can be three reasons for this: -)

 i. उत्परिवर्तन (Mutation)

ii. वायरस जनित रोग

(Viral diseases)

iii. जीवाणु जनित रोग

(Bacterial diseases)

•      क्लोनीय फसलों की प्रजनन विधियों में 3 मुख्य चरण होते हैं –

(The breeding methods of clonal crops have 3 main stages -)

i. आनुवंशिक विविधता विकसित करना

(To develop genetic diversity)

ii. उत्कृष्ट पौधों का वरण करना

(Selection of superior plants)

iii. अलैंगिक प्रवर्धन

(Asexual propagation)

•      आनुवंशिक विविधता के स्त्रोत के आधार पर 2 प्रजनन विधियाँ हैं:-

(There are 2 breeding methods depending on the source of genetic diversity: -)

i. क्लोनीय वरण (Clonal selection)     

ii. संकरण (Hybridization)

क्लोनीय वरण (Clonal Selection):-

•      परिभाषा (Definition):- 

जब क्लोनीय फसलों में उपस्थित प्राकृतिक विविधता का वरण द्वारा शोषण किया जाता है तो इसे क्लोनीय वरण कहते हैं।

(When the natural diversity present in clonal crops is exploited by selection, it is called clonal selection.)

•      पौधों के लक्षण प्रारूप पर वातावरण व जीन प्रारूप का प्रभाव पड़ता है।

(Environment and genotype affect the phenotype of plants.)

•      स्वपरागित फसलों में क्लोनीय वरण शुद्ध वंशक्रम वरण के समान ही होता है।

(In self-pollinated crops, clonal selection is similar to pure line selection.)

•      पौधे 2 प्रकार के लक्षण प्रदर्शित करते हैं:-

(Plants exhibit 2 types of characters: -)

i. उच्च वंशागतित्व लक्षण (High heritability characters):- इनके लिए क्लोनीय वरण प्रभावी होता है। उदाहरण:- पौधों की लंबाई, पुष्पनकाल, रोगरोधिता आदि।

(Clonal selection is effective for these characters. Examples: - Length of plants, flowering time, disease disease resistance etc.)

ii. निम्न वंशागतित्व लक्षण (Low heritability characters):- इनके लिए क्लोनीय वरण अप्रभावी होता है। उदाहरण:- उपज।

(For these characters, clonal selection is ineffective. Example: - Yield.)

•      इस विधि में अंत:प्रजनन नहीं होता है इसलिए क्लोन पौधों का जीनप्ररूप अपरिवर्तित रहता है।

(In this method there is no inbreeding, so the genotype of clone plants remains unchanged.)

•      क्लोनीय वरण के द्वारा क्लोन पौधों की शुद्धता का अनुरक्षण किया जा सकता है।

(The purity of clone plants can be maintained by clonal selection.)

व्यापीकृत रूपरेखा (Generalized outline):-

संकरण (Hybridization):-

•      क्लोनीय वरण द्वारा फसलों में उपस्थित प्राकृतिक विविधता का शीघ्र ही शोषण हो जाता है। इसके बाद इन फसलों में वरण द्वारा सुधार संभव नही होता है।

(The natural diversity present in crops is soon exploited by clonal selection. After this, improvement by selection is not possible in these crops.)

•      संकरण का मुख्य उद्देश्य क्लोनीय फसलों में फिर से विविधता उत्पन्न करना है ताकि इनमें वरण द्वारा और अधिक सुधार किया जा सके।

(The main purpose of hybridization is to re-development of genetic diversity in clonal crops so that they can be further improved by selection.)

•      जिन क्लोनीय फसलों में लैंगिक जनन भी होता है उनमें संकरण द्वारा आसानी से विविधता उत्पन्न की जा सकती है।

(Those clonal crops in which sexual reproduction is also found, genetic diversity can be easily developed through hybridization.)

संकरण की विधि (Procedure of Hybridization):-  3 चरण हैं-

(3 steps are-)

a. जनकों का चुनाव

(Selection of parents)

b. संकर बीज उत्पादन

(Hybrid Seed Production)

c. संकर पीढ़ी से उत्कृष्ट क्लोन्स का वरण

(Selection of superior clones from hybrid generation)

a. जनकों का चुनाव (Selection of parents):- 

•      GCA व SCA के आधार पर जनकों का चयन किया जाता है।

(Parents are selected on the basis of GCA and SCA.)

•      केवल उच्च GCA व उच्च SCA वाले जनकों का चुनाव करते हैं।

(Only parents with high GCA and high SCA are selected.)

•      क्लोनीय फसल के जिन लक्षणों में सुधार करना है वे जनकों में उपस्थित होने चाहिए।

(The characters of the clonal crop which are to be improved should be present in the parents.)

•      जनकों में 1 – 3 पीढ़ियों तक स्वपरागण कराना चाहिए। जनकों पर इसके 2 प्रभाव होते हैं –

(Self-pollination should be done for 1 to 3 generations among parents. It has 2 effects on parents -)

i. अंत:प्रजनन ह्रास

(Inbreeding depression)

ii. हानिकारक अप्रभावी जीनों की आवृति में कमी

(Reduction in frequency of harmful recessive genes)

इन अंत:प्रजात संततियों में से ओजपूर्ण व स्वस्थ पौधों का वरण करके जनकों के रूप में उपयोग करते हैं।

(From these inbred progenies, select vigorous and healthy plants and use them as parents.)

b. संकर बीज उत्पादन (Hybrid Seed Production):-

•      जनकों में कृत्रिम संकरण कराते हैं।

(Artificial hybridization is done in parents.)

•      जनकों में 2 प्रकार के संकरण कराये जा सकते हैं –

(There are 2 types of hybridization that can be done in parents -)

i. एकल क्रॉस (Single Cross)

ii. बहु क्रॉस (Poly Cross)

•      साधारणतया क्लोनीय फसलों में स्वअनिषेच्यता पायी जाती है। ऐसी फसलों में संकरण अपेक्षाकृत आसान होता है।

(Self-incompatibility is generally found in clonal crops. Hybridization is relatively easy in such crops.)

•      ऐसी फसलें जिनमें पुष्प व बीज बहुत कम बनते हैं अथवा बीज अंकुरित नहीं होते हैं (जैसे - अरबी), उनमें संकर बीज व पादप उत्पादन एक समस्या होता है।

[Hybrid seed and plant production is a problem in crops in which flowers and seeds are formed rarely or seeds do not germinate (eg .Arabi).]

•      प्राप्त संकर बीजों को उगाकर संकर पीढ़ी उत्पन्न की जाती है।

(Hybrid generation is produced by growing the hybrid seeds obtained.)

c. संकर पीढ़ी से उत्कृष्ट क्लोन्स का वरण (Selection of superior clones from hybrid generation):-

•      संकर बीजों को उगाकर F1 पीढ़ी प्राप्त की जाती है जिसे संकर पीढ़ी कहते हैं।

(F1 generation is obtained by growing hybrid seeds called hybrid generation.)

•      अब उत्कृष्ट F1 पौधों का वरण किया जाता है।

(Now superior F1 plants are selected.)

•      अब वरित पौधों से पृथक रूप से प्रवर्धों को एकत्रित करते हैं।

(Now collect the propagules separately from the selected plants.)

•      अब इन प्रवर्धों का उपयोग एकल पादप संततियाँ उगाने में किया जाता है।

(Now these propagules are used to grow individual plant progenies.)

•      अब उत्कृष्ट क्लोन पौधों का वरण कर लेते हैं।

(Now superior clone plants are selected.)

•      परीक्षण, विमोचन, गुणन व वितरण आगे के चरण हैं।

(Testing, release, multiplication and distribution are the further steps.)

•      इस प्रकार संकर पीढ़ी में क्लोनीय वरण करके समष्टि में सुधार किया जाता है।

(Thus the plant population is improved by doing clonal selection in hybrid generation.)

व्यापीकृत रूपरेखा (Generalized outline):-